一種鉛酸蓄電池內化成充電方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及鉛酸蓄電池，具體涉及一種鉛酸蓄電池內化成充電方法。
【背景技術】
[0002]鉛酸蓄電池內化成和外化成(槽化成)相比，有著許多優點，其工藝流程簡化了極板水洗、干燥和鉛酸蓄電池補充電以及槽式化成的裝片、焊接、取片等工序。節省了大量的能源(純水、酸和電等能源)、工時，占地面積小，不用購置化成槽設備和防酸霧設備，鉛酸蓄電池成本能得到一定的降低。極板不易為雜質所污染，能降低鉛酸蓄電池自放電，提高鉛酸蓄電池的一致性，延長了鉛酸蓄電池壽命。并且，鉛酸蓄電池內化成減少廢水廢氣的排放，從而減少了對環境污染，因此，鉛酸蓄電池內化成值得大量推廣。
[0003]現有的內化成充電方法較多，如公開號為CN101853968A的中國專利文獻公開了一種備用鉛酸蓄電池內化成充電方法，內化成充電總量為鉛酸蓄電池額定容量的5?7倍，總充電時間為95?105小時，期間經過2次放電、6次充電和I次靜置，其中最大充電電流0.15Q。，最小充電電流0.03C10O
[0004]公開號為CN104577217A的中國專利文獻公開了一種儲能用鉛酸蓄電池內化成工藝；它包括以下步驟:S1:將鉛酸蓄電池加酸后靜置I?2h ;S2:對鉛酸蓄電池以0.15?0.30C的電流恒流充電14.0h ；S3:對鉛酸蓄電池以0.12?0.24C的電流恒流放電1.5h ；S4:對鉛酸蓄電池以0.15?0.30C的電流恒流充電4.0h ；S5:對鉛酸蓄電池以0.12?0.24C的電流恒流放電2.0h ；S6:對鉛酸蓄電池以0.15?0.30C的電流恒流充電9.5h ；S7:對鉛酸蓄電池以0.12?0.24C的電流恒流放電3.0h ；S8:對鉛酸蓄電池以0.15?0.30C的電流恒流充電11.0h。該方法的充電電流大，充電時間長，容易對鉛酸蓄電池產生損害。
[0005]現有的鉛酸蓄電池內化成充電方法的充電時間大多在92-120小時，充電時間太長，內化成效率低；鉛酸蓄電池初期容量及循環使用壽命不高，嚴重制約了企業的生產能力。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種可縮短鉛酸蓄電池充電時間、提高內化成充電效率的鉛酸蓄電池內化成充電方法，能有效解決鉛酸蓄電池的初期容量小、循環使用壽命低等問題。
[0007]—種鉛酸蓄電池內化成充電方法，依次進行下列步驟:
[0008]步驟(a):預充電:以0.03C2? 0.06C2充電 0.2-0.5 小時；再以 0.12C2? 0.16C2充電0.2-0.5小時；
[0009]步驟(b):降極循環充放:一次充電和一次放電為一個充放循環，各充放循環中，充電量大于放電量；經過四次充放循環后轉入步驟(C);
[0010]步驟(C):梯度降流充電:以0.23C2? 0.27C2充電7-9小時；以0.18C 2?0.22C 2充電1-3小時；以0.08C2? 0.12C 2充電5-7小時；完成內化成充電。
[0011]本發明提供的鉛酸蓄電池內化成充電方法包括多個充放電階段，期間包括4次放電降低極化處理，其中最大充電電流0.23C2-0.27C2，最小充電電流0.03C2? 0.06C2。本發明方法的充電電流較小，充電過程中的充放循環頻率及強度設計合理，可有效減少濃差極化現象，減少極板上的活性物質的晶體結構的損害，可延長鉛酸蓄電池的循環使用壽命。本發明的鉛酸蓄電池的循環壽命符合GB/T22199-2008，且內化成時間短。
[0012]本技術方案中，(:2指2小時率額定容量對應電流。如0.03-0.06(:2指0.03-0.06倍的2小時率額定容量對應電流。
[0013]鉛酸蓄電池在電流流過時，正負極均進行著化學反應，反應物的消耗使得正負極板表面及附近的離子濃度和原來溶液中的濃度有所不同，由此引起的電位差的現象成為濃差極化。濃差極化極大地阻礙了鉛酸蓄電池的充電。
[0014]內化成過程中，電流的大小對于化成效率、化成成本及極板的化成質量都有較大的影響。如果電流偏大時，則會導致電極的極化增大，電壓上升過高，氣體析出過快，一方面可能造成極板活性物質變得疏松或者脫落，另一方面會降低電流效率，使耗能增加，同時，電解液的溫升也會變快。成電流偏小時，電流密度降低，化成充電電量不足，會導致極板化成不充分。
[0015]本技術方案中，步驟(a)中，在0.03C2?0.06C2的起始電流下，有利于極板表面形成均勻致密的界面結構和正極活性物質，從而使鉛酸蓄電池在放電過程中，極板的軟化速度大幅放緩。
[0016]步驟(b)中，經過多次降極循環充放，充分降低甚至消除電化成過程中鉛酸蓄電池的極化。
[0017]作為優選，步驟(b)中，按以下方式進行降極循環充放:
[0018]第一循環充放:以0.22C2? 0.27C2充電9-11小時:再以0.08C 2?0.12C2放電0.5-1.5 小時；
[0019]第二循環充放:以0.22C2? 0.27C 2充電6-8小時；再以0.4C 2?0.6C 2放電0.5-1.5 小時；
[0020]第三循環充放:以0.22C2? 0.27C 2充電6-8小時；再以0.4C 2?0.6C 2放電0.1-0.3 小時；
[0021]第四循環充放:以0.22C2? 0.27C2充電5-7小時:再以0.4C2? 0.6C2放電1_3小時；充電完成后轉入步驟(C)。
[0022]步驟(b)中，充放電過程循環交替進行，以0.22C2? 0.27C 2的較大電流充到一定電壓(接近鉛酸蓄電池出氣點的電壓)時，然后開始放電，且隨充人電量的增加而漸漸遞增循環放電強度。本技術方案中，充放電電流設計合理，且放電電量小于充電電量，能充分控制甚至消除鉛酸蓄電池充電過程中產生的極化，且能縮短電化成充電時間，能較大程度降低電化成充電過程中的析氣，提高鉛酸蓄電池的循環壽命。
[0023]為了確保鉛酸蓄電池的質量，需對內化成充電完成的鉛酸蓄電池進行在線全檢分類，保證鉛酸蓄電池的實際使用效果，作為優選，還包括以下步驟:
[0024]步驟⑷:容量檢查:步驟(C)充電完成后，再以0.5C2容量檢查放電2小時；
[0025]步驟(e):補充電:以0.22C2? 0.27C 2充電2-3小時；以0.18C 2?0.22C 2充電3-4小時；以0.08C2? 0.12C2充電8-9小時。
[0026]作為優選，所述的鉛酸蓄電池為電動助力車用鉛酸蓄電池。
[0027]作為優選，鉛酸蓄電池在經過真空灌酸后，在l_15min內置于循環水浴槽中，循環水浴降溫，當鉛酸蓄電池溫度降至20-40°C時，開啟充電機進行步驟(a)_步驟(g)。
[0028]作為優選，鉛酸蓄電池中，硫酸電解液的密度為1.24-1.26g/cm3。
[0029]鉛酸蓄電池硫酸電解液濃度大，硫酸鉛在未化成極板中的生產量增大，導電不良的硫酸鉛增加，會導致相對通電量減少，從而降低化成效率。
[0030]作為優選，循環水浴槽中，水浴溫度為30_40°C。
[0031]作為優選，在內化成充電過程中，鉛酸蓄電池內部溫度低于50°C。
[0032]高溫容易使負極板的添加劑降解，正極板疏松，活性物質粒徑變大，反應面積減少，影響鉛酸蓄電池容量、壽命。在溫度小于50°C可延長鉛酸蓄電池使用壽命；當溫度大50°C時，鉛酸蓄電池的使用壽命會降低。通過內化成水浴槽中水的循環換熱，降低內化成充電過程中，鉛酸蓄電池內部的溫度，避免充電過程中過熱導致鉛酸蓄電池使用壽命的下降。
[0033]作為優選，在內化成充電過程中，充電電流波動控制在±0.01A，放電電流波動控制在 ±0.0lA0
[0034]作為優選，內化成充電量為鉛酸蓄電池額定容量的7?9倍。
[0035]作為優選，內化成充電的總時間為50?55小時。
[0036]作為優選，容量檢測和補充電時間為15?20小時。
[0037]作為優選，一種鉛酸蓄電池內化成充電方法，依次進行下列步驟:
[0038]步驟(a):預充電:以0.05C2充電0.2小時；再以0.15C2充電0.2小時；
[0039]步驟(b):按以下方式進行降極循環充放:
[0040]第一循環充放:以0.25C2充電