一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法技术

本发明专利技术提供了一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法。本发明专利技术采用的技术方案是：一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法，优先采用酸胶预混式真空注液工艺，通过计算精准控制注酸质量m1和注胶质量m

【技术实现步骤摘要】
一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法


[0001]本专利技术涉及电池领域，具体涉及一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法。

技术介绍

[0002]目前，PVC隔板胶体蓄电池已广泛应用于通信系统、电力系统、储能系统、轨道交通系统和数据中心。
[0003]传统的胶体蓄电池先将低密度的硫酸溶液加入电池进行化成，化成后期将电解液密度调高后放电储酸，硫酸密度下降至1.050～1.100g/cm3左右时将所有硫酸溶液全部倒出，再将预先配置好的胶体母液加入电池内部，恢复充电后逐步触变凝胶。此类倒酸加胶工艺复杂，化成周期较长，且需要拆线并采用专用设备将电池翻转倒酸，给生产带来了巨大的困难。同时，为了保证凝胶效果，加胶量往往会过量，这样导致极群上表面覆盖较厚的一层胶状物，一方面不利于电池散热，影响电池使用寿命，另一方面也会造成成本浪费。
[0004]某些胶体蓄电池制造商为了避免倒酸加胶工艺带来的不便，直接采用酸胶预混式过量注液方法，在化成结束后，抽出多余的游离态硫酸溶液。此类方法，由于对酸量和胶量配比掌控不足，很容易造成一部分酸胶溶液提前凝固，产生电解液分层，仍然没有解决酸分层的问题，电池循环寿命无法得到提升。同时，抽酸时回抽走一部分胶体，会造成成本浪费，尤其是电池内部的游离酸无法完全抽净，PVC隔板吸酸饱和度在100％，电池内部无法形成氧循环的通道，导致电池在使用初期电池密封反应效率失效，蓄电池的充电接受能力较低，容量衰减增大，严重影响电池的使用寿命。由于氧气无法消耗，电池内部会产生正压，排气时会将电池内部多余的酸液从阀口带出，导致电池漏液事故。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了实现上述目的，提供一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法，优先采用酸胶预混式真空注液工艺，通过计算精准控制注酸质量m1和注胶质量m
胶
，一次性完成注酸和注胶，电池化成结束后不需要抽酸。同时通过配合先小后大再小电流充电的化成程序，化成期间多次大电流放电快速去极化，确保胶体溶液能够均匀凝固，酸胶不产生分层现象，能够提高电池的使用寿命。
[0007]一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法,计算精准控制注酸质量m1和注胶质量m
胶
，其步骤如下：
[0008](1)已知胶体蓄电池化成完成后胶浓度为w2，w2取值范围为6％～8％；
[0009](2)已知胶体蓄电池正极板片数n，负极板片数n+1，单片正极板铅膏体积为V
正
，负极板铅膏体积为V
负
，正极板铅膏孔隙率为G
正
，负极板铅膏孔隙率为G
负
，计算胶体蓄电池极板存液体积：
[0010]V
极板
＝n
×
V
正
×
G
正
+(n+1)
×
V
负
×
G
负
ꢀꢀꢀ①
；
[0011](3)已知单片正极板和膏加酸质量为m
正
，单片正极板和膏加酸质量为m
负
，极板固化后SO
42
‑
转化为PbSO4，在电池完成化成后又转化成硫酸，转化率为α，计算胶体蓄电池极板含酸量：
[0012]m
极板
＝n
×
m
正
×
α+(n+1)
×
m
负
×
α
ꢀꢀꢀ②
；
[0013](4)已知胶体蓄电池PVC隔板片数为2n，单片隔板的体积为V
隔
(指隔板长
×
宽
×
厚)，PVC隔板在电池壳体内压缩比为ω，隔板的存液率为β，计算胶体蓄电池PVC隔板存液体积：
[0014]V
隔板
＝2n
×
V
隔
×
(1
‑
ω)
×
β
ꢀꢀꢀ③
；
[0015](5)确定胶体蓄电池的化成程序，设计电池在化成过程中总的充电量Q＝7C，同时通过试验确定该化成程序下每安时充电量导致电解液失水量为0.2克，进而计算胶体蓄电池化成失水量m
失水
：
[0016]m
失水
＝0.2Q＝1.4C
ꢀꢀꢀ④
；
[0017]注：C表示蓄电池的额定容量安时数；
[0018](6)已知化成前注入的气相二氧化硅母胶浓度为20％，密度为1.1g/cm3(25℃)，稀硫酸密度为ρ1(25℃)，对应的浓度为c1，主要目的是求出注酸质量m1和注胶质量m
胶
。
[0019]注：实际注酸和注胶温度均控制在5～15℃，防止化成时极板温升过高导致胶体溶液提前凝固；
[0020](7)化成前后过程中存在的等式关系有：
[0021]a.化成前注入的气相二氧化硅母胶和稀硫酸在化成失水后的体积等同于胶体蓄电池极板和隔板存液体积，即：
[0022][0023]注：k为母胶与稀硫酸混合后体积变化系数，k值一般为0.97～0.99；
[0024]b.胶体蓄电池化成完成胶浓度：
[0025][0026]c.胶体蓄电池化成完成稀硫酸密度为ρ2(25℃)，对应的浓度：
[0027][0028]控制ρ2值范围1.270～1.290g/cm3(25℃)，换算c2值范围36.62％～38.95％，该密度范围一方面能够满足蓄电池的基本容量要求，同时低密度的电解液不易对板栅合金产生腐蚀；
[0029]等式中c2与c1成正比例关系，即c2与ρ1成正比例关系，若c2值过高则需要适当降低注入的稀硫酸密度ρ1，反之c2过低则需要适当增加注入的稀硫酸密度ρ1；
[0030](8)通过
①②③④⑤⑥
等式关系，计算注酸质量m1和注胶质量m
胶
，最终实现胶体蓄电池定量注酸注胶。同时控制注入的稀硫酸密度高低，确保完成电解液密度在1.270～1.290g/cm3(25℃)内；
[0031](9)PVC隔板胶体蓄电池的化成程序，其步骤如下：
[0032]a、恒流充电：充电电流0.04C A，充电时间7h；
[0033]b、恒流充电：充电电流0.15C A，充电时间16h，静置0.3h；
[0034]c、恒流放电：放电电流
‑
0.12C A，放电时间1h；
[0035]d、恒流充电：充电电流0.15C A，充电时间3.2h，静置0.3h；
[0036]e、恒流放电：放电电流
‑
0.12C A，放电时间1.2h；
[0037]f、恒流充电：充电电流0.15C A，充电时间6.4h，静置0.3h；
[0038]g、恒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVC隔板胶体蓄电池的化成方法，其特征在于：采用酸胶预混式真空注液工艺，通过计算精准控制注酸质量m1和注胶质量m
胶
，其步骤如下：(1)已知胶体蓄电池化成完成后胶浓度为w2，w2取值范围为6％～8％；(2)已知胶体蓄电池正极板片数n，负极板片数n+1，单片正极板铅膏体积为V
正
，负极板铅膏体积为V
负
，正极板铅膏孔隙率为G
正
，负极板铅膏孔隙率为G
负
，计算胶体蓄电池极板存液体积：V
极板
＝n
×
V
正
×
G
正
+(n+1)
×
V
负
×
G
负
ꢀꢀꢀꢀ①
；(3)已知单片正极板和膏加酸质量为m
正
，单片正极板和膏加酸质量为m
负
，极板固化后SO
42
‑
转化为PbSO4，在电池完成化成后又转化成硫酸，转化率为α，计算胶体蓄电池极板含酸量：m
极板
＝n
×
m
正
×
α+(n+1)
×
m
负
×
α
ꢀꢀꢀ②
；(4)已知胶体蓄电池PVC隔板片数为2n，单片隔板的体积为V
隔
(指隔板长
×
宽
×
厚)，PVC隔板在电池壳体内压缩比为ω，隔板的存液率为β，计算胶体蓄电池PVC隔板存液体积：V
隔板
＝2n
×
V
隔
×
(1
‑
ω)
×
β
ꢀꢀꢀꢀ③
；(5)确定胶体蓄电池的化成程序，设计电池在化成过程中总的充电量Q＝7C，同时通过试验确定该化成程序下每安时充电量导致电解液失水量为0.2克，进而计算胶体蓄电池化成失水量m
失水
：m
失水
＝0.2Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗旭，赵凤翔，徐进，周亮，
申请(专利权)人：湖北双登润阳新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：