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1、(10)申请公布号 CN 102437380 A (43)申请公布日 2012.05.02 C N 1 0 2 4 3 7 3 8 0 A *CN102437380A* (21)申请号 201110400084.4 (22)申请日 2011.12.06 H01M 10/12(2006.01) H01M 10/44(2006.01) (71)申请人河南超威电源有限公司 地址 454550 河南省焦作市沁阳柏香镇郜庄 (72)发明人李松林 柴成雷 (74)专利代理机构郑州红元帅专利代理事务所 (普通合伙) 41117 代理人杨妙琴 (54) 发明名称 一种五充四放式蓄电池内化成的方法 (57) 摘。
2、要 本发明公开了一种五充四放式蓄电池内化 成的方法,属于属蓄电池技术领域。蓄电池为 12V12Ah,它采用五次充电四次放电九阶段,按照 以下步骤进行:电池加酸以后,立即将电池置于 冷却水中降温,电池静置2+0.5h使硫酸浸透极 板和隔板,电池降温到3040,通电化成, 化成过程中控制水温,使化成温度不高于50, 然后开始电池的内化成,内化成过程采取变电流 多次充电,每次充电完静置一段时间。经本方法 内化成的蓄电池,不但使电池的初容量提高了 4.1%9.1%;而且提高了电池活性物的利用率,使 充电后,成品极板内外PbO 2 含量差由17.1%降到 了5.6%7.6%。 (51)Int.Cl. (。
3、19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 2 页 CN 102437388 A 1/1页 2 1.一种五充四放式蓄电池内化成的方法,所述的蓄电池为12V12Ah,它采用五次充电 四次放电九阶段,其特征在于,按照以下步骤进行:电池加酸以后,立即将电池置于冷却水 中降温,电池静置2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板,电池降温到3040,通电化成,化成 过程中控制水温,使化成温度不高于50,具体是: (1)、第一次充电:先以电流1.0A,充电2h,然后以电流3.5A,充电5h,再以 2.02.1A,充电9.910h; (2)、第一次放电:以电流3。
4、.0A,放电1.5h; (3)、第二次充电:电流3.03.5A,充电4h,充电后静置00.2h;然后以电流2.02.3A, 充电56h,充电后静置00.2h;再以电流1.21.4A,充电6.78h; (4)、第二次放电:以电流3.0A,放电2.5h; (5)、第三次充电:先以电流3.0A,充电4h,充电后静置00.2h;然后以电流2.02.1A, 充电4h,充电后静置00.2h;再以电流1.01.6A,充电710h; (6)、第三次放电:以电流5.0A,放电2h; (7)、第四次充电:先以电流3A,充电4h,充电后静置00.2h;然后以电流2.02.1A,充 电4h,充电后静置00.2h;再以。
5、电流1.01.1A,充电89h; (8)、第四次放电:以电流5.0A,放电2.45h; (9)、第五次充电:先以3.0A,充电3h,充电后静置00.2h;然后以电流2.02.1A,充电 4h,充电后静置00.2h;再以电流1.01.1A,充电5.86h,充电后静置00.2h;最后以电流 0.40.5A,充电3h,完成电池的内化成。 2.一种如权利要求1所述的一种五充四放式蓄电池内化成的方法,所述的蓄电池为 12V12Ah,它采用五次充电四次放电九阶段,其特征在于,按照以下步骤进行:电池加酸以 后,立即将电池置于冷却水中降温,电池静置2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板,电池温度降 到3040,通电。
6、化成,化成过程中控制水温,使化成温度不高于50,具体是: (1)、第一次充电:先以电流1.0A,充电2h,然后以电流3.5A,充电5h,再以电流2.1A, 充电9.9h; (2)、第一次放电:以电流3.0A,放电1.5h; (3)、第二次充电:先以电流3.5A,充电4h,充电后静置0.2h;然后以电流2.3A,充电 5h,充电后静置0.2h;再以电流1.4A,充电6.7h; (4)、第二次放电:以电流3.0A,放电2.5h; (5)、第三次充电:先以电流3.0A,充电4h,充电后静置0.2h;然后以电流2.1A,充电 4h,充电后静置0.2h;再以电流1.6A,充电7h; (6)、第三次放电:。
7、以电流5.0A,放电2h; (7)、第四次充电:先以电流3.0A,充电4h,充电后静置0.2h;然后以电流2.1A,充电 4h,充电后静置0.2h;再以电流1.1A,充电9h; (8)、第四次放电:以电流5.0A,放电2.45h; (9)、第五次充电:先以3.0A,充电3h,充电后静置0.2h;然后以电流2.1A,充电4h,充 电后静置0.2h;再以电流1.1A,充电5.8h,充电后静置0.2h;最后以电流0.5A,充电3h,完 成电池的内化成。 权 利 要 求 书CN 102437380 A CN 102437388 A 1/6页 3 一种五充四放式蓄电池内化成的方法 技术领域 0001 本。
8、发明型涉及一种蓄电池化成工艺,特别是一种五充四放式蓄电池内化成的方 法,属蓄电池技术领域。 背景技术 0002 铅酸蓄电池寿命长,容量大,大电流放电好,充电接受能力高,电池均匀性优,自放 电小,反应效率高,原料低廉,至今一直使用。各厂家在研究开发新品种的同时,不断探讨提 高生产效率的力一法。以往为缩短化成时间,做过各种摸索,比如,提高化成电解液温度,增 大化成电流或提高电解液密度等等化成方法,但是化成温度过高,造成电池初期容量不足; 增大化成电流,由于发热和电解水,化成效率降低。 0003 一般阀控式密封铅酸蓄电池主要有两种化成方式。一种为电池外化成,将极板化 成组装成电池后再进行补充电;另一。
9、种为电池内化成,生极板直接组装成电池成品,然后再 进行化成。 0004 电池内化成相对于外化成的优点为:节约成木,减少生产中间环节,减少对环境的 污染,极板不易被杂质等物污染,电池自放电小,浮充电压均匀,电池性能变化很少。 0005 专利公布号为“CN101800336A”,发明名称为“阀控密封铅酸蓄电池快速内化成方 法”,电池内化成时不同的充电阶段采用不同的充电电流,提高了电量利用率;内化成过程 中夹杂多次的短时间暂停和适当深度的放电来使电液向电池底部下沉渗透极板,又使极板 中的铅膏通过放电/充电转化成活性物质更加彻底完全,使化成的极板品质好,且有防止 过度升温的效果,从而可以适当提高充电电。
10、流,缩短化成时间。但是这种电池内化方法的适 用于大电容量的蓄电池。对于电动助力车蓄电池,一般的电容量较小,内部空间小,装配压 力大,内部处于贫液状态,上面的化成方法不适合。专利号为“2009100757580“,发明名称 为“一种阀控铅酸蓄电池内化成的方法”,将电池化成时间最大限度降到20个小时左右,解 决了化成生产效率和电池初期容量的问题,但是它适用的是12V7Ah蓄电池的内化成,而且 电池的活性物质的利用不充分,电池的初容量较小。 0006 现在对于12V12Ah的蓄电池的内电池内化成的一种常采用三冲两放五阶段上艺, 工艺过程如下: 第一次充电:以电流1.0A充电2h,然后以电流2.3A充。
11、电35h,再以电流1.5A充电10h; 第一次放电:以电流2.0A放电6h; 第二次充电:以电流2.0A充电10h,然后以电流1.2A充电10h; 第二次放电:以电流5A放电2.45h; 第三次充电:以电流2.0A充电6h,然后以电流1.2A充电8h。 0007 共充入电量127Ah。 0008 这种工艺:充电状态要发热和产生气泡,电解液会浮起,长时间充电会造成电解液 长时间浮在上面,下面处于缺液状态,电池容易发热,电池充坏。而且内化成后正极活性物 质在极板内外含量差异大,极板表面的活性物质利用率不高,电池初容量不高。 说 明 书CN 102437380 A CN 102437388 A 2/。
12、6页 4 发明内容 0009 针对以上问题,本发明提出了一种可以降低化成过程中温度、增大电池初容量和 提高电池活性物利用率的电池内化成方法,即一种五充四放式蓄电池内化成的方法。 0010 本发明的技术方案是: 一种五充四放式蓄电池内化成的方法,所述的蓄电池为12V12Ah,它采用五次充电四次 放电九阶段,按照以下步骤进行:电池加酸以后,立即将电池置于冷却水中降温,电池静置 2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板,电池降温到3040,通电化成,化成过程中控制水温, 使化成温度不高于50,具体是: 1、第一次充电:先以电流1.0A,充电2h,然后以电流3.5A,充电5h,再以 2.02.1A,充电9.9。
13、10h; 2、第一次放电:以电流3.0A,放电1.5h; 3、第二次充电:电流3.03.5A,充电4h,充电后静置00.2h;然后以电流2.02.3A,充 电56h,充电后静置00.2h;再以电流1.21.4A,充电6.78h; 4、第二次放电:以电流3.0A,放电2.5h; 5、第三次充电:先以电流3.0A,充电4h,充电后静置00.2h;然后以电流2.02.1A,充 电4h,充电后静置00.2h;再以电流1.01.6A,充电710h; 6、第三次放电:以电流5.0A,放电2h; 7、第四次充电:先以电流3A,充电4h,充电后静置00.2h;然后以电流2.02.1A,充电 4h,充电后静置0。
14、0.2h;再以电流1.01.1A,充电89h; 8、第四次放电:以电流5.0A,放电2.45h; 9、第五次充电:先以3.0A,充电3h,充电后静置00.2h;然后以电流2.02.1A,充电 4h,充电后静置00.2h;再以电流1.01.1A,充电5.86h,充电后静置00.2h;最后以电流 0.40.5A,充电3h,完成电池的内化成。 0011 本发明的优选方案: 一种五充四放式蓄电池内化成的方法,所述的蓄电池为12V12Ah,它采用五次充电四次 放电九阶段,按照以下步骤进行:电池加酸以后,立即将电池置于冷却水中降温,电池静置 2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板,电池温度降到3040,通电化成。
15、,化成过程中控制水 温,使化成温度不高于50,具体是: 1、第一次充电:先以电流1.0A,充电2h,然后以电流3.5A,充电5h,再以电流2.1A,充 电9.9h; 2、第一次放电:以电流3.0A,放电1.5h; 3、第二次充电:先以电流3.5A,充电4h,充电后静置0.2h;然后以电流2.3A,充电5h, 充电后静置0.2h;再以电流1.4A,充电6.7h; 4、第二次放电:以电流3.0A,放电2.5h; 5、第三次充电:先以电流3.0A,充电4h,充电后静置0.2h;然后以电流2.1A,充电4h, 充电后静置0.2h;再以电流1.6A,充电7h; 6、第三次放电:以电流5.0A,放电2h;。
16、 7、第四次充电:先以电流3.0A,充电4h,充电后静置0.2h;然后以电流2.1A,充电4h, 说 明 书CN 102437380 A CN 102437388 A 3/6页 5 充电后静置0.2h;再以电流1.1A,充电9h; 8、第四次放电:以电流5.0A,放电2.45h; 9、第五次充电:先以3.0A,充电3h,充电后静置0.2h;然后以电流2.1A,充电4h,充电 后静置0.2h;再以电流1.1A,充电5.8h,充电后静置0.2h;最后以电流0.5A,充电3h,完成 电池的内化成。 0012 有益效果: 一、采用变电流多次充电以及每次充电后静置一段时间的内化法,充电状态要发热和 产生。
17、气泡,电解液会浮起,充电一段时间停:利于电池内气泡散发,电池内部降温,电池电压 降低,再充电,利于充电。多次放电:是利于酸充分渗入电池内部,因为充电状态酸会浮起, 但是放电状态极板需要酸才能充分反应,所以放电状态酸是向下渗透的。进一步降低温度, 确保电池内部酸量一致,酸密度也一致。这样电池内部上下反应一致,提高电池反应均匀 性。 0013 二、在不降低电池的开路电压和配组率和电池的生产效率的前提下,使电池的初 容量提高了4.1%9.1%。 0014 三、提高了电池活性物的利用率,使充电后,成品极板内外PbO 2 含量差由17.1%降 到了5.6%7.6%。 附图说明 0015 图1对比例的电池。
18、内化成后的极板解剖图。 0016 图2实施例1的电池内化成后的极板解剖图。 0017 图3实施例2的电池内化成后的极板解剖图。 0018 图4实施例3的电池内化成后的极板解剖图。 具体实施方式 0019 下面结合具体的实施例进一步说明本发明。 0020 采用的电池12V12Ah的,对比例蓄电池的内化成的方法采用三冲两放五阶段上 艺,实施例的蓄电池的内化成的方法采用本发明的技术方案。 0021 电池加酸完成后,立即将电池置于冷却水中降温,电池静置2+0.5h使硫酸浸透极 板和隔板,电池温度降到30,40,然后通电化成,化成过程中控制水温,使化成温度 不高于50,具体工艺条件见表1至表5(注:表中。
19、“-”表示放电)。 说 明 书CN 102437380 A CN 102437388 A 4/6页 6 说 明 书CN 102437380 A CN 102437388 A 5/6页 7 0022 电池化成后测定电池的性能。 0023 由表6可以看出,5充后硫酸浓度均比对比例的有所提高,特别是实施例三的方 案,提高的更多,为47.0%,硫酸浓度的增高可以提高电池的容量。 0024 说 明 书CN 102437380 A CN 102437388 A 6/6页 8 由表7可以看出来,电池内化成后,产品中极板内外PaO 2 含量的差均比对比例提 高很多,特别是实施例二、三的方案,提高效果更明显。从。
20、图1到图4的不同实施例内化成 后的电池极板解剖图,可以看到:实施例1到图3的极板表面颜色为均匀的黑色,白花点比 对比例的白花点减少明显,可以得出采用本发明的工艺内化成后的电池中的活性物质含量 的差降低明显,活性物质得到充分利用。 0025 由表8可以看出,电池内化成后,电池初容量6A放电时间由对比例的121min提高 到126132min,提高率为4.1%9.1%。电池的开路电压和配组率与对比例相比,都没有大的 变化。 0026 另外测定电池的其它指标均符合有关规定。 说 明 书CN 102437380 A CN 102437388 A 1/2页 9 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102437380 A CN 102437388 A 2/2页 10 图4 说 明 书 附 图CN 102437380 A 。