一种铅酸蓄电池快速内化成充电方法技术

本发明专利技术公开了一种铅酸蓄电池快速内化成充电方法，分27个充放电阶段，期间包括8次放电和1次静置及1次容量检查配组，其中最大充电电流0.15C3-0.20C3，最小充电电流0.01C3～0.05C3；铅酸蓄电池经过多次充放电，且每次充入的电量大于随后放出的电量。本发明专利技术方法可有效减少浓差极化现象，减少极板上的活性物质的晶体结构的损害，从而延长铅酸蓄电池的循环使用寿命。根据GB/T18332.1-2009规定检测，本发明专利技术方法的铅酸蓄电池的循环寿命大于450次，铅酸蓄电池初期容量不低于100％(以额定容量计)。

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸蓄电池快速内化成充电方法
本专利技术涉及铅酸蓄电池，具体涉及一种铅酸蓄电池快速内化成充电方法。
技术介绍
铅酸蓄电池内化成和外化成(槽化成)相比，有着许多优点，其工艺流程简化了极板水洗、干燥和电池补充电以及槽式化成的装片、焊接、取片等工序。节省了大量的能源(纯水、酸和电等能源)、工时，占地面积小，不用购置化成槽设备和防酸雾设备，电池成本能得到一定的降低。极板不易为杂质所污染，能降低电池自放电，提高电池的一致性，延长了电池寿命。并且，电池内化成减少废水废气的排放，从而减少了对环境污染，因此，电池内化成值得大量推广。现有的内化成充电方法较多，如公开号为CN101853968A的中国专利文献公开了一种备用铅酸蓄电池内化成充电方法，内化成充电总量为铅酸蓄电池额定容量的5～7倍，总充电时间为95～105小时，期间经过2次放电、6次充电和1次静置，其中最大充电电流0.15C10，最小充电电流0.03C10。公开号为CN104577217A的中国专利文献公开了一种储能用铅酸蓄电池内化成工艺；它包括以下步骤：S1：将铅酸蓄电池加酸后静置1～2h；S2：对铅酸蓄电池以0.15～0.30C的电流恒流充电14.0h；S3：对铅酸蓄电池以0.12～0.24C的电流恒流放电1.5h；S4：对铅酸蓄电池以0.15～0.30C的电流恒流充电4.0h；S5：对铅酸蓄电池以0.12～0.24C的电流恒流放电2.0h；S6：对铅酸蓄电池以0.15～0.30C的电流恒流充电9.5h；S7：对铅酸蓄电池以0.12～0.24C的电流恒流放电3.0h；S8：对铅酸蓄电池以0.15～0.30C的电流恒流充电11.0h。公开号为CN104134826A的中国专利文献公开了一种铅酸蓄电池八充七放内化成充电工艺，包括：步骤一：第一次充电：先以3.0A的电流对电池进行充电3h，然后以5.0A的电流对电池进行充电7.5h；步骤二：第一次放电：以6.0A的电流对电池进行放电0.5h；步骤三：第二次充电：以5.0A的电流对电池进行充电2.5h；步骤四：第二次放电：以6.0A的电流对电池进行放电1h；步骤五：第三次充电：以5.0A的电流对电池进行充电3h；步骤六：第三次放电：以8.0A的电流对电池进行放电1h；步骤七：第四次充电：以5.0A的电流对电池进行充电3.5h；步骤八：第四次放电：以8.0A的电流对电池进行放电1h；步骤九：第五次充电：以5.0A的电流对电池进行充电4h；步骤十：第五次放电：以8.0A的电流对电池进行放电1h15min；步骤十一：第六次充电：以5.0A的电流对电池进行充电4h；步骤十二：第六次放电：以8.0A的电流对电池进行放电1h15min；步骤十三：第七次充电：先以5.0A的电流对电池进行充电6h，再以3A的电流对电池进行充电4h；步骤十四：第七次放电：以10.0A的电流对电池进行放电1h50min；步骤十五：第八次充电：先以5.0A的电流对电池进行充电6h，然后以2.0A的电流对电池进行充电5.5h，再以1A的电流对电池进行充电3h，最后以0.2A的电流对电池放电2.5h；步骤十六：等待3h后，以0.4A的电流对电池进行抽酸，抽酸时间为5h。该方法的充电电流大，充电时间长，容易对铅酸蓄电池产生损害。现有的铅酸蓄电池内化成充电方法的充电时间大多在92-120小时，充电时间太长，内化成效率低；电池初期容量及循环使用寿命不高，严重制约了企业的生产能力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可缩短电池充电时间、提高内化成充电效率的铅酸蓄电池快速内化成充电方法，能有效解决铅酸蓄电池的初期容量小、循环使用寿命低等问题。一种铅酸蓄电池快速内化成充电方法，依次进行下列步骤：步骤(a)：预充电：以0.06C3～0.15C3充电0.2～0.5小时；再以0.12C3～0.15C3放电0.05～0.1小时；步骤(b)：梯度升流充电：0.09C3～0.15C3下充电0.2～0.5小时；0.1C3～0.2C3下充电2～3小时；0.15C3～0.2C3下充电3～4小时；再以0.12C3～0.15C3放电0.05～0.1小时；步骤(c)：循环充放：一次充电和一次放电为一个充放循环，各充放循环中，充电量大于放电量；经过五次充放循环后转入步骤(d)；步骤(d)：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时；以0.15C3～0.2C3充电2～3小时；以0.1C3～0.15C3放电0.1～0.5小时；步骤(e)：梯度降流充电：以0.15C3～0.2C3充电2～3小时；以0.1C3～0.15C3充电2～3小时；以0.05C3～0.1C3充电1～2小时；步骤(f)：静置、容量检查放电：静置0.5～1.0小时；以0.3C3～0.35C3容量检查放电3～3.5小时；步骤(g)：恒流充电：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时；以0.1C3～0.15C3充电3～4小时；以0.05C3～0.1C3充电2～3小时；完成电化成充电。本专利技术提供的铅酸蓄电池快速内化成充电方法分27个充放电阶段，期间包括8次放电和1次静置及1次容量检查配组，且每次充入的电量大于随后放出的电量，其中最大充电电流0.15C3-0.20C3，最小充电电流0.01C3～0.05C3。本专利技术方法的起始充电电流较大，充电过程中的充放循环频率及强度设计合理，可有效减少浓差极化现象，减少极板上的活性物质的晶体结构的损害，可延长铅酸蓄电池的循环使用寿命。根据GB/T18332.1-2009国家标准规定检测，本专利技术方法的铅酸蓄电池的循环寿命大于450次，铅酸蓄电池第一次放电容量不低于100％(以额定容量计)。本技术方案中，C3指3小时率额定容量，对应电流如0.06-0.15C3指0.06-0.15倍的3小时率额定容量对应电流。蓄电池在电流流过时，正负极均进行着化学反应，反应物的消耗使得正负极板表面及附近的离子浓度和原来溶液中的浓度有些不同，由此引起的电位差的现象成为浓差极化。浓差极化极大地阻碍了蓄电池的充电。化成工序中，化成电流是一个重要的工艺参数。化成电流的大小对于化成效率、化成成本及极板的化成质量都有较大的影响。如果化成电流偏大时，则会导致电极的极化增大，电压上升过高，气体析出过快，一方面可能造成极板活性物质变得疏松或者脱落，另一方面会降低电流效率，使耗能增加，同时，电解液的温升也会变快。当化成电流偏小时，电流密度降低，化成充电电量不足，会导致极板化成不充分。本技术方案中，步骤(a)中，在0.06C3～0.15C3的起始电流下，有利于极板表面形成均匀致密的界面结构和正极活性物质，从而使电池在放电过程中，极板的软化速度大幅放缓。步骤(b)中，电池经过梯度升流充电，增加了电池的可接受能力，同时可较大程度的降低较大电流对极板的伤害。经过梯度升流充电后，再进行步骤(c)的循环充放，充分降低甚至消除电化成过程中电池的极化。作为优选，步骤(c)中，电池按以下方式进行循环充放：第一循环充放：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时：再以0.12C3～0.15C3放电0.05～0.1小时；第二循环充放：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时；再以0.2C3～0.25C3放电0.5～1小时；第三循环充放：以0.15C3～0.2C3充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅酸蓄电池快速内化成充电方法，其特征在于，依次进行下列步骤：步骤(a)：预充电：以0.06C3～0.15C3充电0.2～0.5小时；再以0.12C3～0.15C3放电0.05～0.1小时；步骤(b)：梯度升流充电：0.09C3～0.15C3下充电0.2～0.5小时；0.1C3～0.2C3下充电2～3小时；0.15C3～0.2C3下充电3～4小时；再以0.12C3～0.15C3放电0.05～0.1小时；步骤(c)：循环充放：一次充电和一次放电为一个充放循环，各充放循环中，充电量大于放电量；经过五次充放循环后转入步骤(d)；步骤(d)：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时；以0.15C3～0.2C3充电2～3小时；以0.1C3～0.15C3放电0.1～0.5小时；步骤(e)：梯度降流充电：以0.15C3～0.2C3充电2～3小时；以0.1C3～0.15C3充电2～3小时；以0.05C3～0.1C3充电1～2小时；步骤(f)：静置、容量检查放电：静置0.5～1.0小时；以0.3C3～0.35C3容量检查放电3～3.5小时；步骤(g)：恒流充电：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时；以0.1C3～0.15C3充电3～4小时；以0.05C3～0.1C3充电2～3小时；完成电化成充电。...

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池快速内化成充电方法，其特征在于，依次进行下列步骤：步骤(a)：预充电：以0.06C3～0.15C3充电0.2～0.5小时；再以0.12C3～0.15C3放电0.05～0.1小时；步骤(b)：梯度升流充电：0.09C3～0.15C3下充电0.2～0.5小时；0.1C3～0.2C3下充电2～3小时；0.15C3～0.2C3下充电3～4小时；再以0.12C3～0.15C3放电0.05～0.1小时；步骤(c)：循环充放：一次充电和一次放电为一个充放循环，各充放循环中，充电量大于放电量；经过五次充放循环后转入步骤(d)；步骤(d)：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时；以0.15C3～0.2C3充电2～3小时；以0.1C3～0.15C3放电0.1～0.5小时；步骤(e)：梯度降流充电：以0.15C3～0.2C3充电2～3小时；以0.1C3～0.15C3充电2～3小时；以0.05C3～0.1C3充电1～2小时；步骤(f)：静置、容量检查放电：静置0.5～1.0小时；以0.3C3～0.35C3容量检查放电3～3.5小时；步骤(g)：恒流充电：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时；以0.1C3～0.15C3充电3～4小时；以0.05C3～0.1C3充电2～3小时；完成电化成充电，其中，步骤(c)中，电池按以下方式进行循环充放：第一循环充放：以0.15C3～0.2C3充电4～5小时：再以0.12C3～0.15C3放电0.05～0.1小时；第二循环充放：以0.15C3～0.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘三元，张增泉，陈建丰，刘轩辰，
申请(专利权)人：浙江天能动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33