一种智能启停铅酸蓄电池化成方法技术

本发明专利技术公开了一种智能启停铅酸蓄电池化成方法，该化成方法主要包括加酸静置、内化成第一阶段、内化成第二阶段、内化成第三阶段和内化成第四阶段等五个步骤。本发明专利技术智能启停铅酸蓄电池化成方法在化成过程中通过酸循环可以使智能起停铅酸蓄电池高温化成温度精确维持在70‑80℃，实现了智能启停铅酸蓄电池在高温条件下化成；高温条件能够加快化成初期活性物质转化，缩短化成时间，而且化成过程中能够生成α‑PbO2，提高智能起停铅酸蓄电池循环寿命；而且，在化成过程中通过酸循环可以把充电电流产生的热量和气体带走，可以加大充电电流，实现化成过程的大电流充电，大大缩短了化成时间。

A method for forming intelligent lead-acid battery

The invention discloses an intelligent start-stop lead-acid battery formation method, which mainly includes five steps: acid static, internalization into the first stage, internalization into the second stage, internalization into the third stage and internalization into the fourth stage. The intelligent start-stop lead-acid battery formation method of the invention can accurately maintain the high temperature formation temperature of the intelligent start-stop lead-acid battery at 70 80 C through acid cycle in the formation process, thus realizing the intelligent start-stop lead-acid battery formation under high temperature conditions; high temperature conditions can accelerate the conversion of active substances in the initial stage of conversion and shorten the formation time. Meanwhile, in the process of formation, alpha PbO 2 can be generated to improve the cycle life of intelligent start-stop lead-acid batteries; furthermore, in the process of formation, the heat and gas generated by charging current can be taken away by acid cycle, and the charging current can be increased to realize high current charging in the process of conversion, which greatly shortens the conversion time.

【技术实现步骤摘要】
一种智能启停铅酸蓄电池化成方法
本专利技术涉及铅酸蓄电池领域，具体涉及一种智能启停铅酸蓄电池化成方法。
技术介绍
智能启停铅酸蓄电池是一种特殊的铅酸蓄电池，它是为配有智能启停系统的汽车而研发。此系统具有环保及节能特性，为今后3-5年汽车节能减排应用之发展趋势。配备启停系统之车辆，当刹车暂停时，燃油发动机停止工作，蓄电池为整车供电；当踩油门启动时，蓄电池高速带动发动机启动。启停系统有效解决汽车怠速燃油不充分燃烧所产生的尾气污染及不必要之油耗，但由于电池频繁使用(车内用电器件及启动发动机)，对电池的深循环寿命及快速充电能力提出了很高的要求。普通的启动电池(非启停系统)，50％DOD深度循环约为40-60次，甚至更少，其失效模式为活性物质软化。启停电池为解决循环过程活性物软化，最有效的方法是提高活性物质密度。但提高密度，意味着活性物质微孔变小，给化成电解液渗透带来极大的阻力。高密度化成困难且生成颗粒大容量低但寿命长的α-PbO2活性物质结构；低密度则导致生产大量的颗粒细小的寿命不佳之β-PbO2活性物质结构。经过大量的试验，结果表明，当正极活性物质结构为α-PbO2:β-PbO2约为50％:50％时，具有适中的容量及较佳之深循环寿命(50％DOD可达400次，为普通启动电池之8-10倍)。传统的铅酸蓄电池化成方法，一般采用较低温度，较小电流，以防活性物质在高温及大电流冲击下松脱。传统化成方法，无法对高密度铅膏设计的启停电池进行有效的化成；或是须耗时很长而使活性物质反应完全，但将破坏高密度的活性物质结构，从而严重影响电池深循环放电寿命。本专利方法，采用化成前期阶段高温及大电流方法，利用高温下化学反应加速以及前期具有强充电接受能力之特性，既保证活性物质结构不被破坏同时使活性物质反应尽可能充份，从而达到深循环启停应用之最佳活性物质结构比例。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能启停铅酸蓄电池化成方法。本专利技术的化成方法可以使智能启停铅酸蓄电池在高温下化成，化成过程能够生成α-PbO2，提高智能起停铅酸蓄电池循环寿命。为实现专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种智能启停铅酸蓄电池化成方法，包括以下步骤：(1)加酸、静置：向智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中加入电解液硫酸，然后静置0.5-1h；(2)内化成第一阶段：将智能启停铅酸蓄电池与充电机进行连接，启动充电程序，采用0.05C-0.65C的电流充电180-240min，C代表智能启停铅酸蓄电池的标称容量值；在充电过程中，检测智能启停铅酸蓄电池表面的温度，当智能启停铅酸蓄电池表面的温度高于80℃时，将储酸罐中温度为35-40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，对智能启停铅酸蓄电池进行降温，加硫酸的同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格中原有的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤80℃；从智能启停铅酸蓄电池中抽出的硫酸经冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；(3)内化成第二阶段：停止充电，将智能启停铅酸蓄电池静置，待智能启停铅酸蓄电池表面温度降低至35-40℃时，采用0.15C-0.34C的电流充电440-480min；在充电过程中，持续将储酸罐中温度为35-40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，对智能启停铅酸蓄电池进行降温，加硫酸的同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格中原有的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤40℃；从智能启停铅酸蓄电池中抽出的硫酸经密度调整、冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；其中，所述储酸罐中硫酸的密度为1.05kg/L；(4)内化成第三阶段：采用0.15C的电流对智能启停铅酸蓄电池进行130-140min充电；在充电过程中，将储酸罐中温度为35-40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格内部的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤40℃；从智能启停铅酸蓄电池每个单格中抽出的硫酸经密度调整、冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；其中，所述储酸罐中硫酸的密度与步骤(1)中硫酸一致；(5)内化成第四阶段：停止充电，将智能启停铅酸蓄电池静置20-25min，然后采用0.14C的电流对智能启停铅酸蓄电池进行120-150min充电，充电后化成结束；在充电过程中，将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格内部的电解液硫酸抽出，同时向智能启停铅酸蓄电池内部加入硫酸、氢氧化钠溶液和水对智能启停铅酸蓄电池内部电解液硫酸的浓度进行调整，调整后智能启停铅酸蓄电池内部电解液硫酸的密度为1.28-1.305kg/L，硫酸钠的浓度为10g/L。根据上述的化成方法，优选地，步骤(1)所述硫酸的密度为1.09-1.20kg/L。根据上述的化成方法，优选地，步骤(1)中硫酸的加入体积为每个电池单格设计体积的90％。根据上述的化成方法，优选地，步骤(2)中所述充电过程的具体操作步骤为：a.采用0.05C的电流，充电5-10min；b.采用0.15C的电流，充电10-15min；c.采用0.2C充电15-20min；d.采用0.3C充电15-20min；e.采用0.35C充电20-30min；f.采用0.5C充电30-40min；g.采用0.7C充电60-70min；h.采用0.65C充电25-30min。根据上述的化成方法，优选地，步骤(3)中所述充电过程的具体操作步骤为：a.采用0.15C的电流，充电90-100min；b.采用0.34C的电流，充电110-120min；c.采用0.3C充电110-120min；d.采用0.28C充电60-70min；e.采用0.24C充电60-70min。根据上述的化成方法，优选地，步骤(5)中，在充电过程中保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤40℃。根据上述的化成方法，优选地，步骤(5)中，所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为30％。根据上述的化成方法，优选地，步骤(3)、(4)、(5)中，智能起停电池铅酸蓄电池每个电池单格中硫酸的体积为电池单格设计体积的90％。本专利技术取得的积极有益效果：(1)本专利技术的化成方法通过酸循环可以使智能起停铅酸蓄电池高温化成温度精确维持在70-80℃，实现了智能启停铅酸蓄电池在高温条件下化成；高温条件能够加快化成初期活性物质转化，缩短化成时间，而且化成过程中能够生成α-PbO2，提高智能起停铅酸蓄电池循环寿命。传统的普通富液电池由于不在高温下进行化成，只易于生成β-PbO2，不利于生成α-PbO2，从而循环寿命无法与智能起停铅酸蓄电池相比。将本专利技术智能启停铅酸蓄电池化成方法制备的智能启停铅酸蓄电池与现有常规低温化成方法制备的智能启停铅酸蓄电池、传统富液电池的50％DOD循环寿命曲线(测试标准按照VW75073-20177.5章节)进行对比，结果见图1。由图1可知，采用本专利技术智能启停铅酸蓄电池化成方法制备的智能启停铅酸蓄的50％DOD寿命明显优于现有普通低温化工方法制备的智能启停铅酸蓄电池及传统富液电池。(2)在化成过程中通过酸循环可以把充电电流产生的热量和气体带走，因此，可以加大充电电流，实现化成过程大电流充电，大大缩短了化成时间，同时酸循环还能实现智能起停铅酸蓄电池的降温，防止高温损坏极板、隔板。(3)化成过程中通过酸循环可以调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能启停铅酸蓄电池化成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)加酸、静置：向智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中加入电解液硫酸，然后静置0.5‑1h；(2)内化成第一阶段：将智能启停铅酸蓄电池与充电机进行连接，启动充电程序，采用0.05C‑0.65C的电流充电180‑240min，C代表智能启停铅酸蓄电池的标称容量值；在充电过程中，检测智能启停铅酸蓄电池表面的温度，当智能启停铅酸蓄电池表面的温度高于80℃时，将储酸罐中温度为35‑40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，对智能启停铅酸蓄电池进行降温，加硫酸的同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格中原有的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤80℃；从智能启停铅酸蓄电池中抽出的硫酸经冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；(3)内化成第二阶段：停止充电，将智能启停铅酸蓄电池静置，待智能启停铅酸蓄电池表面温度降低至35‑40℃时，采用0.15C‑0.34C的电流充电440‑480min；在充电过程中，持续将储酸罐中温度为35‑40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，对智能启停铅酸蓄电池进行降温，加硫酸的同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格中原有的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤40℃；从智能启停铅酸蓄电池中抽出的硫酸经密度调整、冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；其中，所述储酸罐中硫酸的密度为1.05kg/L；(4)内化成第三阶段：采用0.15C的电流对智能启停铅酸蓄电池进行130‑140min充电；在充电过程中，将储酸罐中温度为35‑40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格内部的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤40℃；从智能启停铅酸蓄电池每个单格中抽出的硫酸经密度调整、冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；其中，所述储酸罐中硫酸的密度与步骤(1)中硫酸一致；(5)内化成第四阶段：停止充电，将智能启停铅酸蓄电池静置20‑25min，然后采用0.14C的电流对智能启停铅酸蓄电池进行120‑150min充电，充电后化成结束；在充电过程中，将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格内部的电解液硫酸抽出，同时向智能启停铅酸蓄电池内部加入硫酸、氢氧化钠溶液和水对智能启停铅酸蓄电池内部电解液硫酸的浓度进行调整，调整后智能启停铅酸蓄电池内部电解液硫酸的密度为1.28‑1.305kg/L，硫酸钠的浓度为10g/L。...

【技术特征摘要】
1.一种智能启停铅酸蓄电池化成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)加酸、静置：向智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中加入电解液硫酸，然后静置0.5-1h；(2)内化成第一阶段：将智能启停铅酸蓄电池与充电机进行连接，启动充电程序，采用0.05C-0.65C的电流充电180-240min，C代表智能启停铅酸蓄电池的标称容量值；在充电过程中，检测智能启停铅酸蓄电池表面的温度，当智能启停铅酸蓄电池表面的温度高于80℃时，将储酸罐中温度为35-40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，对智能启停铅酸蓄电池进行降温，加硫酸的同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格中原有的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤80℃；从智能启停铅酸蓄电池中抽出的硫酸经冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；(3)内化成第二阶段：停止充电，将智能启停铅酸蓄电池静置，待智能启停铅酸蓄电池表面温度降低至35-40℃时，采用0.15C-0.34C的电流充电440-480min；在充电过程中，持续将储酸罐中温度为35-40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，对智能启停铅酸蓄电池进行降温，加硫酸的同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格中原有的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤40℃；从智能启停铅酸蓄电池中抽出的硫酸经密度调整、冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；其中，所述储酸罐中硫酸的密度为1.05kg/L；(4)内化成第三阶段：采用0.15C的电流对智能启停铅酸蓄电池进行130-140min充电；在充电过程中，将储酸罐中温度为35-40℃的硫酸加入智能启停铅酸蓄电池的每个电池单格中，同时将智能启停铅酸蓄电池每个电池单格内部的硫酸抽出，保持智能启停铅酸蓄电池表面温度≤40℃；从智能启停铅酸蓄电池每个单格中抽出的硫酸经密度调整、冷却降温后回到储酸罐中，进行循环使用；其中，所述储酸罐中硫酸的密度与步骤(1)中硫酸一致；(5)内化成第四阶段：停止充电，将智能启停铅酸蓄电...

【专利技术属性】
技术研发人员：程志明，王博，梁振和，
申请(专利权)人：河南超威正效电源有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41