專利名稱：一種鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鉛酸蓄電池化成領(lǐng)域，具體涉及一種鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池在剛剛完成組裝時，生極板上的鉛膏物質(zhì)主體部分相同，都是由氧化鉛、金屬鉛、硫酸鉛、三堿式硫酸鉛、四堿式硫酸鉛等物質(zhì)組成，雖然在極板結(jié)構(gòu)、工藝添加劑方面形成了正、負(fù)極之分，但此時卻不具備鉛酸蓄電池放電的正、負(fù)極條件，因此需要通過化成工藝使極板轉(zhuǎn)化成具有電化學(xué)特性的正、負(fù)極板。鉛酸蓄電池的化成是鉛酸蓄電池制造中很關(guān)鍵的一道工序，其轉(zhuǎn)化過程的好壞直接影響到鉛酸蓄電池的性能。即使是同配方、同工藝、同批次的鉛酸蓄電池，在化成過程中 采用不同的電流也會導(dǎo)致活性物質(zhì)的顆粒大小與排列形式的變化。鉛酸蓄電池的化成又分為內(nèi)化成和外化成(槽化成)兩種,其中，外化成是將極板放在專門的化成槽中，多片正、負(fù)極相間的連接起來，與直流電源相接，灌入電解液通電；另一種為內(nèi)化成，即不需要專門的化成槽，而是用生極板裝配成極群組，放在電池殼體中裝成電池組后,灌滿電解液再通直流電化成。內(nèi)化成和外化成相比,有著許多優(yōu)點(diǎn),例如其工藝流程簡化了極板水洗、干燥和電池補(bǔ)充電以及槽式化成的裝片、焊接、取片等工序；節(jié)省了大量的能源(純水、酸和電等能源)、工時，占地面積小，不用購置化成槽設(shè)備和防酸霧設(shè)備，電池成本能得到一定的降低；極板不易為雜質(zhì)所污染，能降低電池自放電，提高電池的一致性，延長了電池壽命。并且，電池內(nèi)化成減少廢水廢氣的排放，從而減少了對環(huán)境污染，因此，電池內(nèi)化成值得大量推廣。目前，儲能用鉛酸蓄電池內(nèi)化成方法存在著充電時間太長，一般充電都在90-120小時，嚴(yán)重制約了企業(yè)的生產(chǎn)能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，該方法縮短了內(nèi)化成所用的時間，提高了生產(chǎn)效率，而且采用該方法還能提高電池的初期容量和循環(huán)使用壽命?！N鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，包括以下步驟將灌有電解液的鉛酸蓄電池置于循環(huán)水浴槽中，降溫至40°C以下，進(jìn)行充放電，具體的充放電過程如下(I)以 O. 06C10 O. IC10 充電 I 2 小時；(2)以 O. 12C10 O. 18C10 充電 10 25 小時；(3)以 O. 09C10 O. 15C10 充電 5 10 小時；(4)以 O. IC10 O. 15C10 放電 I 5 小時；(5)以 O. IOC10 O. 15C10 充電 5 8 小時；(6)以O(shè). 05C10 O. IC10充電4 7小時，然后靜置O. 5 I. O小時；(7)以 O. 08C10 O. IOC10 放電 8 10 小時；(8)以 O. IOC10 O. I5C1c1 充電 10 12 小時；作為優(yōu)選，所述的充放電過程如下所述的充放電過程如下(I)⑵⑶⑷(5)(6) (7) ⑶ (9)O. 06C10 O. IC10 充電 I
(9)以 O. 04C10 O. 06C10 充電 2 3 小時；
(10)以 O. 03C10 O. 04C10 充電 2 3 小時；
其中，Cltl表示鉛酸蓄電池的額定容量。
本發(fā)明中，通過提高第2和第5階段的充電電流，加快了極板上的電化學(xué)反應(yīng)速率，提高了鉛酸蓄電池化成的效率，縮短了鉛酸蓄電池的化成時間，同時，該階段充電電流的提高，有利于使形成的正極活性物質(zhì)更加均勻致密，提高了化成后的鉛酸蓄電池的電池壽命和初始電池容量。
O. 15C10 O. 18C10 充電 10 O. 09C10 O. 15C10 充電 5 , O. ICltl O. 15C10 放電 I O. 12C1(I O. 15(1(|充電6< O. 05C10 O. ICltl 充電 4 O. 08C10 O. IOCltl 放電 8, O. IOC10 O. 15C10 充電 10 O. 04C10 O. 06C10 充電 2 -(10)以 O. 03C10 O. 04C10 充電 2I. O小時；2小時； 22小時；-10小時；5小時；-8小時；7小時，然后靜置O. 5 -10小時； 12小時；-3小時； 3小時。通過進(jìn)一步提高上述第(2)階段和第(5)階段的電流密度，可以進(jìn)一步縮短內(nèi)化成的時間，提高效率，同時不降低電池的壽命和初始容量。
作為優(yōu)選，所述的鉛酸蓄電池的型號為6-CNF-65，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該內(nèi)化成方法使用于該型號的鉛酸蓄電池的時候，能夠是電池保持較高的壽命和初始容量。
作為優(yōu)選，所述的電解液為硫酸，密度為I. 150 I. 250g/cm3，在進(jìn)行電池化成時，硫酸的作用是提供充放電過程中的電解液，硫酸的濃度通過密度來確定，電解液的濃度太低，會使內(nèi)阻增大，極板內(nèi)部活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化不完全，濃度過高，會在極板表面生成較厚的 PbSO4鹽層，阻礙電解液的擴(kuò)散，所述的硫酸的密度進(jìn)一步優(yōu)選為I. 250g/cm3。
作為優(yōu)選，進(jìn)行充放電過程中，所述的電池的溫度小于50°C。在進(jìn)行充放電時，極板上的活性物質(zhì)同時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)，改變水浴槽溫度可以調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速度，進(jìn)而影響化成后的極板的性質(zhì)。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的電池的溫度為10 30°C。
作為最優(yōu)選，所述的充放電過程如下
(I)以O(shè).06C1Q充電2小時；
(2)以O(shè).15C1(I充電22小時；
(3)以O(shè).ICltl充電8小時；
(4)以O(shè).ICltl放電5小時；
(5)以O(shè).15C1(I充電8小時；
(6)以O(shè).IC10充電6小時,然后靜置I小時
(7)以O(shè).ICltl放電9小時；
⑶以O(shè). 15C10充電10小時；
(9)以 O. 06C10 充電 2 小時；(10)以 O. 04C1(I 充電 2 小時。此時,經(jīng)過內(nèi)化成得到的鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命和初始容量都較高。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在(I)采用本發(fā)明的鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，提高了第(2)和第(5)階段的充電電流，可以減少整個階段的充放電的時間，提高了充放電的效率；(2)提高了第(2)和第(5)階段的充電電流，使形成的正極活性物質(zhì)更加均 勻致密，有利于提高化成后的鉛酸蓄電池的電池壽命和初始電池容量。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例I將灌有密度為I. 250g/cm3硫酸的鉛酸蓄電池6-CNF-65在IOmin內(nèi)置于循環(huán)水浴槽中，同時連接好鉛酸蓄電池的充放電線路，當(dāng)鉛酸蓄電池中硫酸的溫度不高于40°C時，則開啟充電機(jī)進(jìn)行如下的充放電過程(I)以 O. IC10( BP O. 1*65 = 6. 5A)充電 I 小時；(2)再以 O. 18C1(I 充電 20 小時；(3)再以O(shè). 09C10充電5小時;⑷再以O(shè). 12C10放電2小時；(5)再以O(shè). 15C10充電6小時；(6)再以0.06C1(I充電6小時；然后，(7)靜置O. 5小時；(8)再以O(shè). ICltl放電8小時；(9)再以
O.ICltl充電10小時；(10)再以O(shè). 06C1(I充電3小時；(11)再以O(shè). 03C1(I充電2小時，得到化成后的鉛酸蓄電池。在整個充電過程中，控制電池溫度，當(dāng)電池溫度超出50°C時，啟動循環(huán)冷卻水，使電池溫度降至50°C以下。按GB/T22473-2008的標(biāo)準(zhǔn)方法測定化成后的鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命，按IOh容量檢測的方法測定鉛酸蓄電池的初始容量，記錄于表I。實(shí)施例2所用的鉛酸蓄電池的規(guī)格型號為6-CNF-65，其他操作與實(shí)施I相同，具體的充放電過程如下(I)以O(shè). 06C10充電2小時；(2)再以O(shè). 15C10充電22小時；(3)再以O(shè). IC10充電8小時；(4)再以O(shè). ICltl放電5小時；(5)再以O(shè). 15C1(I充電8小時；(6)再以O(shè). ICltl充電6小時；然后，⑵靜置I小時；(8)再以O(shè). ICltl放電9小時；(9)再以O(shè). 15C1(I充電10小時；
(10)再以O(shè). 06C1(I充電2小時；(11)再以O(shè). 04C10充電2小時。按GB/T22473-2008的標(biāo)準(zhǔn)方法測定化成后的鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命，按IOh容量檢測的方法測定鉛酸蓄電池的初始容量，記錄于表I。實(shí)施例3所用的鉛酸蓄電池的規(guī)格型號為6-CNF-65，其他操作與實(shí)施I相同，具體的充放電過程如下(I)以O(shè). 08C10充電I小時；(2)再以O(shè). 18C10充電15小時；(3)再以O(shè). 12C10充電10小時；(4)再以O(shè). 15C1(I放電2小時；(5)再以O(shè). 12C1(I充電8小時；(6)再以O(shè). ICltl充電5小時；然后，(7)靜置I小時；(8)再以O(shè). IC10放電10小時；(9)再以O(shè). 12C1Q充電10小時；(10)再以O(shè). 06C1(I充電3小時；(11)再以O(shè). 03C10充電3小時。
按GB/T22473-2008的標(biāo)準(zhǔn)方法測定化成后的鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命，按IOh容量檢測的方法測定鉛酸蓄電池的初始容量，記錄于表I。
對比例
現(xiàn)有充電工藝所用的鉛酸蓄電池的規(guī)格型號為6-CNF-65，其他參數(shù)與實(shí)施I相同，具體的充放電過程如下
(I)以O(shè). 04C10充電4小時；(2)再以O(shè). 12C10充電30小時；(3)再以O(shè). 06C10充電 10小時；(4)再以O(shè). IOCltl放電5小時；(5)再以O(shè). 12C1Q充電12小時；(6)再以0.06C1(I充電8小時；然后，(7)靜置O. 5小時;⑶再以O(shè). IC10放電10小時；(9)再以O(shè). IOCltl充電10 小時；(10)再以O(shè). 05C10充電2小時；(11)再以O(shè). 025C10充電2小時?？倳r間93. 5小時
按GB/T22473-2008的標(biāo)準(zhǔn)方法測定化成后的鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命，按IOh容量檢測的方法測定鉛酸蓄電池的初始容量，記錄于表I。
表I鉛酸蓄電池的性能參數(shù)對比
權(quán)利要求
1.一種鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，其特征在于，包括以下步驟將灌有電解液的鉛酸蓄電池置于循環(huán)水浴槽中，降溫至40°c以下，進(jìn)行充放電，具體的充放電過程如下 (1)以O(shè).06C10 O. IC10充電I 2小時；(2)以O(shè). 12C10 O. 18C10 充電 10 25 小時； (3)以O(shè).09C10 O. 15C10充電5 10小時； (4)以O(shè).IC10 O. 15C10放電I 5小時； (5)以O(shè).IOC10 O. 15C10充電5 8小時； (6)以O(shè).05C10 O. IC10充電4 7小時，然后靜置O. 5 I. O小時； (7)以O(shè).08C10 O. IOC10放電8 10小時；(8)以O(shè). IOC10 O. 15C10 充電 10 12 小時； (9)以O(shè).04C10 O. 06C10充電2 3小時； (10)以O(shè).03C10 O. 04C10充電2 3小時； 其中，Cltl表示鉛酸蓄電池的額定容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，其特征在于，所述的充放電過程如下 (1)以O(shè).06C10 O. IC10充電I 2小時；(2)以O(shè). 15C10 O. 18C10 充電 10 22 小時； (3)以O(shè).09C10 O. 15C10充電5 10小時； (4)以O(shè).IC10 O. 15C10放電I 5小時； (5)以O(shè).12C10 O. 15C10充電6 8小時； (6)以O(shè).05C10 O. IC10充電4 7小時，然后靜置O. 5 I. O小時； (7)以O(shè).08C10 O. IOC10放電8 10小時；(8)以O(shè). IOC10 O. 15C10 充電 10 12 小時； (9)以O(shè).04C10 O. 06C10充電2 3小時； (10)以O(shè).03C10 O. 04C10充電2 3小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，其特征在于，所述的鉛酸蓄電池的型號為6-CNF-65。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，其特征在于，所述的電解液為硫酸，密度為 I. 150 I. 250g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，其特征在于，所述的硫酸的密度為 I. 250g/cm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，其特征在于，進(jìn)行充放電過程中，所述的電池的溫度小于50°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，其特征在于，所述的電池的溫度為 10 30°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，其特征在于，所述的充放電過程如下 (1)以0.06C1Q充電2小時； (2)以O(shè).15C1(I充電22小時；(3)以O(shè).ICltl充電8小時；(4)以O(shè).ICltl放電5小時；(5)以0.15C1Q充電8小時；(6)以O(shè).ICltl充電6小時，然后靜置I小時(J)以O(shè). ICltl放電9小時；(8)以0.15C1Q充電10小時； (9)以0.06C1Q充電2小時；(10)以O(shè).04C1(I充電2小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉛酸蓄電池內(nèi)化成的方法，包括以下步驟將灌有電解液的鉛酸蓄電池置于循環(huán)水浴槽中，降溫至40℃以下，進(jìn)行充放電，具體的充放電過程包括8個充電過程和兩個放電過程。本發(fā)明通過增加了第2和第5階段的充電電流，提高了充電效率，縮短了電池內(nèi)化成的時間，同時還提高了電池的初期容量和循環(huán)使用壽命，對蓄電池的生產(chǎn)具有重要的意義。
文檔編號H01M10/44GK102983366SQ20121053870
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者劉三元, 史伯榮, 佘仁松, 劉軒辰 申請人:浙江天能動力能源有限公司