專利名稱：電動助力車用鉛蓄電池內化成工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蓄電池的化成工藝，尤其是涉及電動助力車用鉛蓄電池的內化成工藝，屬于工業(yè)用蓄電池技術領域。
背景技術：
傳統(tǒng)蓄電池生產中，生極板轉化為熟極板均采用外化成工藝，生極板組成主要為硫酸鉛(PbSO4)、氧化鉛(PbO)和游離鉛，將正、負生極板(鉛膏)若干片裝在一個裝有一定濃度的稀硫酸的絕緣槽內，正負正負排列，然后將所有正極板并聯(lián)焊在一起，負極板并聯(lián)焊在一起。靜置30～40分鐘后將數(shù)個裝有正、負極板的絕緣槽(化成槽)串聯(lián)焊接。采用直流電源定流充電，經過24小時后，正極板發(fā)生陽極氧化反應逐步轉化為二氧化鉛(PbO2)，負極板發(fā)生陰極還原反應轉化為海綿狀鉛(Pb)，待正極全部變成黑褐色，負極板變成銀灰色，說明已轉化完畢，停止充電，將正負極板分別出槽、水洗、干燥，此時的極板成為熟極板。
由于該工藝采用定流充電，中間不做充放電循環(huán)，生極板轉化為熟極板不徹底，而且正極板大部分轉化為初期容量不高的α-PbO2；而且定流充電的化成方式還存在環(huán)境污染問題，在充電過程中隨著時間的增加，電壓會不斷上升，硫酸溶液中的水分解成氫氣和氧氣，帶出大量酸霧，由于硫酸是強腐蝕液體，治理困難且處理費用昂貴，目前還沒有一個值得推廣的成熟處理方法，酸霧排在大氣中造成污染，同時工人勞動環(huán)境差，影響身體健康。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服了外化成工藝的上述問題，提供一種蓄電池的內化成工藝，使極板充電轉換在電池內部進行。
本發(fā)明中蓄電池的化成在電池內部進行，將生極板裝到電池內構成蓄電池半成品后，灌入一定密度的高純硫酸溶液，采用恒流限壓程序控制雙穩(wěn)電源在電池內部進行多循環(huán)充放電形式的內化成過程。
整個內化成過程分為三個階段，不同階段采用不同的充電電流和時間，具體過程如下所述第一階段0.5A充電2小時轉0.8A充電2小時再轉1.2A充電64小時，然后以5A放電60分鐘；第二階段1.0A充電6小時轉限壓14.4V充18小時轉5A放電145分鐘；第三階段0.6A充電轉15.5V限壓充電24小時。
其中在第一階段中，開始電流較小，并逐漸加大，其目的在于防止充電電流上升太快，使活性物質脫落；而且充電電流逐步加大，可使電池反應速度均勻一致，有利于正極鉛膏轉化為能提高電池容量的β-PbO2。在第一階段中以5A放電60分鐘的目的是用于檢測第一階段化成效果，采用上述充電方法60分鐘放電后，終止電壓均在12.10V以上，是非常理想的。
由于在第一階段做了60分鐘的練習放電，在第二階段中為加速化成一開始就用1.0A充電，為了防止電壓上升過快而使電解液分解，同時避免反應中大量氣體析出使活性物質疏松并軟化脫落，當電壓上升到14.4V時采用限壓充電，有利于活性物質的轉化。同時因為上述技術參數(shù)的優(yōu)化提高了電池容量，因此采用高于JB/T-10262標準的120分鐘的20％進行放電，即放電145分鐘，并以此對三只或四只電池電壓差小于0.02V配組。
在第三階段中，以145分鐘放電的終止電壓＜0.02V及開路電壓也＜0.02V進行配組。
蓄電池中灌注的高純硫酸溶液的密度為冬天1.28g/cm3(11月-下4月)，夏天1.26g/cm3(5月-10月)。
在上述蓄電池的內化成過程中，采用定電流，限電壓，多階段的充放充放充的方式將極板化成轉化到電池內部進行，由于限制電壓充電，使電壓低于水的分解電壓，無酸霧產生，從根本上解決了環(huán)境污染。而且不同的練習放電和檢查放電電流和時間，多循環(huán)的充放電機制使極板孔率加大，活物質利用率提高，濃差極化和電化學極化減少，電池容量大，大電流放電性能好，耐過充能力強。
具體實施例方式
下面通過具體實施例的方式進一步說明本發(fā)明，并不因此將本發(fā)明局限在所述的實施例范圍之內。
實施例1電動助力車用鉛蓄電池在冬天(11月-下4月)的內化成過程將生極板裝到電池內部構成蓄電池半成品后，灌入密度為1.28g/cm3高純硫酸溶液，采用恒流限壓程序控制雙穩(wěn)電源，用定電流，限電壓，多階段的充放充放充的方式將極板化成轉化到電池內部進行，整個化成過程分為三個階段，不同階段采用不同的充電電流和時間，具體過程如下所述第一階段0.5A充電2小時轉0.8A充電2小時再轉1.2A充電64小時，然后以5A放電60分鐘；第二階段1.0A充電6小時轉限壓14.4V充18小時轉5A放電145分鐘；第三階段0.6A充電轉15.5V限壓充電24小時。
經過上述三個階段后，生極板化成為熟極板。
實施例2電動助力車用鉛蓄電池在夏天(5月-10月)的內化成過程將密度為1.26g/cm3高純硫酸溶液灌注到電池內，重復實施例1的方法，在電池內部采用定電流，限電壓，多階段的充放充放充的化成方式，將生極板轉化為熟極板。
檢測例1按照實施例1和實施例2所制得的熟極板，由于選用高純、最佳密度酸溶液，多循環(huán)充放電機制，不同階段采用不同的充電電流和時間，不同的練習放電和檢查放電電流和時間，多循環(huán)的充放電機制，使極板孔率增大，活性物質利用率提高，濃差極化和電化學極化減少，電池容量大，大電流放電性能好，耐過充能力強，其2小時率容量，大電流放電容量和過充電試驗均超過國家標準，如下表所示表1

權利要求
1.一種電動助力車用鉛蓄電池的內化成工藝，將生極板裝到電池內構成蓄電池半成品后，灌入高純硫酸溶液，使生極板在電池內部化成為熟極板，其特征在于，整個化成過程分為三個階段，不同階段采用不同的充電電流和時間，具體過程如下所述，第一階段0.5A充電2小時轉0.8A充電2小時再轉1.2A充電64小時，然后以5A放電60分鐘；第二階段1.0A充電6小時轉限壓14.4V充18小時轉5A放電145分鐘；第三階段0.6A充電轉15.5V限壓充電24小時。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動助力車用鉛蓄電池的內化成工藝，其特征在于，冬天蓄電池中灌注的高純硫酸溶液密度為1.28g/cm3(11月-下4月)。
3.根據(jù)權利要求1所述的電動助力車用鉛蓄電池的內化成工藝，其特征在于，夏天蓄電池中灌注的高純硫酸溶液密度為1.26g/cm3(5月-10月)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電動助力車用鉛蓄電池的內化成工藝，其生極板轉化為熟極板的過程在電池內部進行，選用高純、最佳密度酸溶液，采用定電流，限電壓，多階段的充放充放充的方式將極板化成轉化到電池內部進行，由于限制電壓充電，使電壓低于水的分解電壓，無酸霧產生，從根本上解決了環(huán)境污染。而且不同的練習放電和檢查放電電流和時間，多循環(huán)的充放電機制使極板孔率加大，活物質利用率提高，濃差極化和電化學極化減少，電池容量大，大電流放電性能好，耐過充能力強。
文檔編號H01M10/08GK1967923SQ20051011053
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權日2005年11月18日
發(fā)明者封國勝 申請人:上海耀國能源科技有限公司