一種密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種密封閥控式鉛酸蓄電池快速循環(huán)壽命測試方法，包括：(1)將蓄電池放置在水槽中；(2)限流充電至蓄電池的單體電壓達(dá)2.4～2.46V，最大電流為0.75～1.2C；(3)恒壓充電至電流低于0.1A；(4)放電至蓄電池的電壓達(dá)到終止電壓；(5)重復(fù)步驟(2)～(4)，至蓄電池壽命終止，統(tǒng)計充放電循環(huán)數(shù)量。本發(fā)明方法采用大電流限流充電，充電總時間較短，總的充電量為上次放電量的102～104％，過充量較少，不會給蓄電池帶來明顯失水。
【專利說明】一種密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種快速的密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)使用壽命是動力電池必須要檢測的項目，常規(guī)的壽命檢測方法耗時比較長，人們一直試圖縮短檢測時間，至今都無法得到很好的解決。
[0003]CN102012485A公開了一種快速檢測鉛酸蓄電池循環(huán)壽命的方法，包括下列步驟:首先進(jìn)行實放容量檢測，接著需確定蓄電池部分荷電態(tài)充放電電壓，然后再進(jìn)行部分荷電態(tài)充電電壓確定、部分荷電態(tài)放電電壓確定。以確定的充、放電電壓U1、U2進(jìn)行電池的工作循環(huán)，以限流0.2-2C電流充電至電壓值為Ul/只，以2-4C倍率大電流放電至電壓值降為U2/只，循環(huán)若干次數(shù)后，再進(jìn)行容量檢測，并將所測放電容量與實際容量進(jìn)行比對，檢測容量低于80%實際容量時判定電池失效。
[0004]CN103257319A公開了一種閥控式鉛蓄電池組壽命檢測方法，包括以下步驟:將放置在振動試驗機振動臺上的蓄電池組進(jìn)行串聯(lián)連接后，與充放電機連接，開啟充放電機運行充電程序:先以限流2A充電至57.6V或者充電6小時，然后以限流1.5A、恒壓59.2V，充電3小時完成充電；充電結(jié)束后開啟振動試驗機，調(diào)整其頻率為18HZ，振幅3mm，運行放電程序:先以15?20A恒流放電5?10S，然后以7?9A恒流放電5分鐘，最后6A放電至終止電壓42V完成放電，關(guān)閉振動試驗機；放電結(jié)束后接著運行充電程序充電，重復(fù)循環(huán)上述充放電程序，直至放電容量為額定容量的70%，停止檢測，最后統(tǒng)計放電總次數(shù)，即可得出電池組壽命次數(shù)。
[0005]以上兩種測試方法均耗時較長，而且不能夠真實反映動力電池的循環(huán)使用壽命，因而對于企業(yè)研發(fā)新產(chǎn)品及用戶了解產(chǎn)品性能均是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種密封閥控式鉛酸蓄電池快速循環(huán)壽命測試方法，以解決傳統(tǒng)方法耗時較長的問題。
[0007]一種密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，包括:
[0008](I)將蓄電池放置在水槽中；
[0009](2)限流充電至蓄電池的單體電壓達(dá)2.4?2.46V，最大電流為0.75C?1.2C ;
[0010](3)恒壓充電至電流低于0.1A ；
[0011](4)放電至蓄電池的電壓達(dá)到終止電壓；
[0012](5)重復(fù)步驟(2)?(4)，至蓄電池壽命終止，統(tǒng)計充放電循環(huán)數(shù)量。
[0013]所述單體電壓是指蓄電池單格電壓，所述終止電壓是指單體電壓下降到1.75V，如果放電時間連續(xù)三次少于96min，說明蓄電池壽命終止。
[0014]測試過程中，控制水槽中水溫在23?27°C，維持在該溫度，可有效吸收和擴(kuò)散蓄電池充電過程中產(chǎn)生的熱量，避免蓄電池內(nèi)部受到傷害。
[0015]所述限流充電和恒壓充電的總時間為2.5?3.5h。
[0016]所述恒壓充電占所述總時間的60?80%。
[0017]液面高低決定了散熱的有效性，液面過高水容易碰及端子，出現(xiàn)漏電危險，優(yōu)選的，測試過程中，液面高度略高于極板高度，通?？刂扑垡好娴陀谛铍姵囟俗?5-25mm。
[0018]所述水槽中放置多個蓄電池，蓄電池間距不小于25mm，達(dá)到有效散熱的目的。
[0019]所述放電的電流大小為C/2?C/3。
[0020]本發(fā)明以0.75C?1.2C的大電流進(jìn)行限流充電，極大縮短了充電時間以致整個檢測周期。
[0021]雖然大電流充電會導(dǎo)致蓄電池產(chǎn)生熱量，由于蓄電池放置在冷卻水槽中，產(chǎn)生的熱量會及時被冷卻水吸收，蓄電池內(nèi)部不會升溫過高過快，避免蓄電池內(nèi)部損壞。恒壓充電階段，電流逐漸減小，所產(chǎn)生的熱量較少，也不會對蓄電池內(nèi)部造成損壞。
[0022]本發(fā)明方法采用大電流限流恒壓充電，充電總時間較短，總的充電量為上次放電量的102?104%，過充量較少，不會給蓄電池帶來明顯失水。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為實施例1型號為6-DZM-12的蓄電池單次充電曲線圖。
[0024]圖2為實施例2型號為6-DZM-20的蓄電池單次充電曲線圖。
[0025]圖3為實施例3型號為6-EVF-40的蓄電池單次充電曲線圖。
[0026]圖4為實施例4型號為6-EVF-45的蓄電池單次充電曲線圖。
【具體實施方式】
[0027]以電動自行車用6-DZM-12 (實施例1)、6_DZM_20 (實施例2)、6_EVF_40 (實施例
3)、6-EVF-45(實施例4)密封閥控式鉛酸蓄電池為例，進(jìn)一步介紹本發(fā)明的充電方法對電池的溫升、充電效率、失水及循環(huán)壽命等方面的影響。
[0028]實施例1
[0029]在25°C的環(huán)境中，將一只6-DZM-12蓄電池置于水冷槽中，整個循環(huán)壽命測試過程中，定期給水冷槽補水，保持液面高度低于端子15mm。
[0030]蓄電池以6A放電至終止電壓10.5V后，以恒壓14.8V限流1A限時3h給蓄電池充電，同時每隔Imin記錄蓄電池端子、蓋片、側(cè)面等溫度。循環(huán)過程中前100次循環(huán)壽命期間，每隔20次稱量一次電池重量，后續(xù)循環(huán)過程中，每隔50次稱量一次電池重量，直到壽命終止。
[0031 ] 該電池第一次放出電量為13.65Ah,第一次充電過程中，限流充電持續(xù)時間65min,充入電量為10.8Ah，限流充電結(jié)束后開始進(jìn)入恒壓充電階段，整個恒壓充電階段充入電量為3.22Ah。整個充電過程中總的充入電量為14.02Ah，為上次放出電量的102.7%。在限流充電結(jié)束后，電池蓋片溫度29°C，側(cè)面的溫度為25°C，端子溫度為30°C，水溫為23°C，恒壓充電開始后15min，電池溫度達(dá)到最大值，蓋片的溫度為32°C，側(cè)面的溫度為280C，端子的溫度為33°C，水溫25°C。
[0032]按照本發(fā)明的充電方法對電池進(jìn)行循環(huán)壽命，I?20次循環(huán)過程中總的失水量為3.5g, I?100次循環(huán)過程中總的失水量為8g，I?350次循環(huán)過程中總的失水量為19.5g,整個循環(huán)壽命次數(shù)為650次，總的失水量為38g，總耗時間為149天。
[0033]壽命終止后，對電池進(jìn)行了解剖分析，單格之間一致性比較好，沒有明顯出現(xiàn)落后單元格，板柵出現(xiàn)輕微腐蝕，活性物質(zhì)也沒有出現(xiàn)明顯脫落或者泥化現(xiàn)象，屬于整體自然衰減導(dǎo)致電池壽命終止。
[0034]實施例2
[0035]在25°C的環(huán)境中，將一只6-DZM-20蓄電池置于水冷槽中，整個循環(huán)壽命測試過程中，定期給水冷槽補水，保持液面高度低于端子15mm。
[0036]蓄電池以1A放電至終止電壓10.5V后，以恒壓14.8V限流18A限時3h給蓄電池充電，同時每隔Imin記錄蓄電池端子、蓋片、側(cè)面等溫度。循環(huán)過程中前100次循環(huán)壽命期間，每隔20次稱量一次電池重量，后續(xù)循環(huán)過程中，每隔50次稱量一次電池重量，直到壽命終止。
[0037]該電池第一次放出電量為21.63Ah,第一次充電過程中，限流充電持續(xù)時間52min，充入電量為15.61Ah，限流充電結(jié)束后開始進(jìn)入恒壓充電階段，整個恒壓充電階段充入電量為6.76Ah。整個充電過程中總的充入電量為22.37Ah，為上次放出電量的103.4%。在限流充電結(jié)束后，電池蓋片溫度30°C，側(cè)面的溫度為26°C，端子溫度為31°C，水溫為24°C，恒壓充電開始后18min，電池溫度達(dá)到最大值，蓋片的溫度為33.5°C，側(cè)面的溫度為300C，端子的溫度為34°C，水溫25°C。
[0038]按照本發(fā)明的充電方法對電池進(jìn)行循環(huán)壽命，I?20次循環(huán)過程中總的失水量為
6.5g，I?100次循環(huán)過程中總的失水量為13g，I?350次循環(huán)過程中總的失水量為36.5g，整個循環(huán)壽命次數(shù)為600次，總的失水量為51g，總耗時間為138天。
[0039]壽命終止后，對電池進(jìn)行了解剖分析，發(fā)現(xiàn)是由落后單格導(dǎo)致電池容量衰減，落后單格板柵腐蝕嚴(yán)重，活性物質(zhì)也有明顯泥化，正常單格板柵也出現(xiàn)了腐蝕，活性物質(zhì)有輕微泥化現(xiàn)象。
[0040]實施例3
[0041 ] 在25°C的環(huán)境中，將一只6-EVF-40蓄電池置于水冷槽中，整個循環(huán)壽命測試過程中，定期給水冷槽補水，保持液面高度低于端子15mm。
[0042]蓄電池以13.3A放電至終止電壓10.5V后，以恒壓14.8V限流34A限時3.5h給蓄電池充電，同時每隔Imin記錄蓄電池端子、蓋片、側(cè)面等溫度。循環(huán)過程中前100次循環(huán)壽命期間，每隔20次稱量一次電池重量，后續(xù)循環(huán)過程中，每隔50次稱量一次電池重量，直到壽命終止。
[0043]該電池第一次放出電量為41.54Ah,第一次充電過程中，限流充電持續(xù)時間59min,充入電量為33.3Ah，限流充電結(jié)束后開始進(jìn)入恒壓充電階段，整個恒壓充電階段充入電量為9.24Ah。整個充電過程中總的充入電量為42.54Ah，為上次放出電量的102.4%。在限流充電結(jié)束后，電池蓋片溫度28°C，側(cè)面的溫度為24°C，端子溫度為30°C，水溫為24°C，恒壓充電開始后17min，電池溫度達(dá)到最大值，蓋片的溫度為33°C，側(cè)面的溫度為270C，端子的溫度為32°C，水溫26°C。
[0044]按照本發(fā)明的充電方法對電池進(jìn)行循環(huán)壽命，I?20次循環(huán)過程中總的失水量為12g，I?100次循環(huán)過程中總的失水量為21g，I?350次循環(huán)過程中總的失水量為46g，整個循環(huán)壽命次數(shù)為550次，總的失水量為64g，總耗時間為160天。
[0045]壽命終止后，對電池進(jìn)行了解剖分析，單格之間一致性比較好，沒有明顯出現(xiàn)落后單元格，板柵出現(xiàn)了輕微腐蝕，但是框筋和內(nèi)部筋條都比較完整，活性物質(zhì)上部出現(xiàn)了泥化，屬于活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)隨著循環(huán)過程自然衰退導(dǎo)致電池壽命終止。
[0046]實施例4
[0047]在25°C的環(huán)境中，將一只6-EVF-45蓄電池置于水冷槽中，整個循環(huán)壽命測試過程中，定期給水冷槽補水，保持液面高度低于端子15mm。
[0048]蓄電池以15A放電至終止電壓10.5V后，以恒壓14.8V限流38A限時3.5h給蓄電池充電，同時每隔Imin記錄蓄電池端子、蓋片、側(cè)面等溫度。循環(huán)過程中前100次循環(huán)壽命期間，每隔20次稱量一次電池重量，后續(xù)循環(huán)過程中，每隔50次稱量一次電池重量，直到壽命終止。
[0049]該電池第一次放出電量為46.5Ah,第一次充電過程中，限流充電持續(xù)時間43min,充入電量為27.2Ah，限流充電結(jié)束后開始進(jìn)入恒壓充電階段，整個恒壓充電階段充入電量為20.27Ah。整個充電過程中總的充入電量為47.47Ah，為上次放出電量的102.1%。在限流充電結(jié)束后，電池蓋片溫度29°C，側(cè)面的溫度為24°C，端子溫度為29°C，水溫為24°C，恒壓充電開始后16min，電池溫度達(dá)到最大值，蓋片的溫度為34°C，側(cè)面的溫度為27°C，端子的溫度為32°C，水溫26°C。
[0050]按照本發(fā)明的充電方法對電池進(jìn)行循環(huán)壽命，I?20次循環(huán)過程中總的失水量為14g, I?100次循環(huán)過程中總的失水量為25g，I?350次循環(huán)過程中總的失水量為53g，整個循環(huán)壽命次數(shù)為500次，總的失水量為72g，總耗時間為146天。
[0051]壽命終止后，對電池進(jìn)行了解剖分析，單格之間一致性比較好，沒有明顯出現(xiàn)落后單元格，板柵出現(xiàn)了輕微腐蝕，但是框筋和內(nèi)部筋條都比較完整，活性物質(zhì)出現(xiàn)了脫落的現(xiàn)象，屬于活性物質(zhì)隨著循環(huán)過程同板柵的結(jié)合變差導(dǎo)致電池壽命終止。
【權(quán)利要求】
1.一種密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，包括: (1)將蓄電池放置在水槽中； (2)限流充電至蓄電池的單體電壓達(dá)2.4?2.46V，最大電流為0.75C?1.2C ; (3)恒壓充電至電流低于0.1A ； (4)放電至蓄電池的電壓達(dá)到終止電壓； (5)重復(fù)步驟(2)?(4)，至蓄電池壽命終止，統(tǒng)計充放電循環(huán)數(shù)量。
2.如權(quán)利要求1所述的密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，其特征在于，測試過程中，控制水槽中水溫在23?27°C。
3.如權(quán)利要求1所述的密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，其特征在于，所述限流充電和恒壓充電的總時間為2.5?3.5h。
4.如權(quán)利要求3所述的密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，其特征在于，所述恒壓充電占所述總時間的60?80 %。
5.如權(quán)利要求1所述的密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，其特征在于，測試過程中，控制水槽液面低于蓄電池端子15-25mm。
6.如權(quán)利要求1所述的密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，其特征在于，所述水槽中放置多個蓄電池，蓄電池間距不小于25mm。
7.如權(quán)利要求1所述的密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，其特征在于，所述放電的電流大小為C/2?C/3。
8.如權(quán)利要求1所述的密封閥控式鉛酸蓄電池循環(huán)壽命測試方法，其特征在于，所述恒壓充電的電壓為2.4?2.46V/單格。
【文檔編號】G01R31/36GK104035036SQ201410179246
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】郭志剛, 劉玉, 周文渭, 鄧成智, 李桂發(fā), 曹進(jìn), 李丹, 宋文龍 申請人:天能電池集團(tuán)有限公司