一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充电成本的充放电工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充电成本的充放电工艺，采用静置阶段，多次及多种不同电流密度充电阶段，多次不同电量的放电阶段实现电池化成，结合工业用电分段电价，充分利用谷电阶段充电，以平电阶段的部分电量补充充电中阶段性不足，最大程度避免采用峰电阶段或少量采用峰电阶段充电，并在充放电中适当设置静置阶段减少极化影响，有效地保证了电池化成质量的同时，降低化成电量的使用，节约制造成本。
【专利说明】
一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充电成本的充放电工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充 电成本的充放电工艺。
【背景技术】
[0002] 近年来随着国家对环境保护加大治理，铅酸蓄电池行业中一些三废排放未达标或 环保准入未通过的小企业纷纷关闭，通过准入的企业在激烈的市场竞争中不断地进行着挖 潜节约，降低内部生产成本，以稳定的产品质量和领导市场的产品价格来争取市场的份额。 铅酸蓄电池产品以其稳定可靠的可逆变性和安全性，以及其低廉的价格和高性价比，需求 量也在逐渐递增，但销售价格仍然是市场占有中最重要的因素之一，市场和用户永远都需 要质优价廉的产品。企业为满足市场和用户的这一要求，降低生产成本的压力越来越大。
[0003] 铅酸蓄电池生极板的铅膏需经化成后活性物质才能处于荷电状态下，而铅酸蓄电 池的内化成因其电解液状态不同，其充电量往往是电池额定容量的8~12倍。目前电池化成 多采用多次充放电工艺，但每次充电电流密度相同，但工业用电供电部门根据各时段用电 疏密情况规定出峰平谷各时段的不同电费价格，如下表：
从表中可以看出谷段占全天时段的54.17%，峰段仅占全天时段的33.33%，如果按相同 的电流用电，峰段电费占比为58.86%，谷段电费占比为29.90%，峰段电费与谷段电费差价甚 大。在不用增加任何费用的情况下优化蓄电池化成避 峰用谷的充放电工艺，将会降低蓄电池的制造成本。
[0004]
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充电成本的 充放电工艺，电池化成采用多次充放电，针对峰、平、谷电阶段设置充电电流密度，实现充分 利用谷电阶段充电、平电阶段的部分电量补充，最大程度避免采用峰电阶段或少量采用峰 电阶段，合理降低电量使用，进而降低电池化成成本。
[0006] 本发明适用于生极板内化电池充放电化成和熟极板外化电池的初充电化成的充 放电。
[0007] 本发明通过以下技术方案实现： 一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充电成本的充放电工艺，采用多次充电多次放电阶 段化成，充电电流密度与时间为：
充放电电量占比为：
本发明进一步改进方案是，1充前静置ο. 5h~l. Oh，最后一次放电前静置0.5h~2. Oh。
[0008] 1充前静置阶段，电池可以在冷却水中降低温度，稀硫酸电解液与极板的铅膏进行 中和反应，极板内部形成部分硫 酸铅，同时极板表面的碱式碳酸铅与稀硫酸反应产生的二氧化碳气体逐渐溢出，稀硫 酸电解液完全浸透极板内部。
[0009] 最后一次放电前静置，电池可在冷却水中降低充电过程产生的热量带来的温升， 使水槽中电池的温度趋于一致，温度差小于3°C;冬季环境温度高低不一致时，电池在水中 静置也可使电池间温差减少。
[0010] 本发明更进一步改进方案是，生极板内化成电池在1充前静置之前放置在冷却水 浴中进行冷却降温，冷却时间为18~25min。
[0011] 本发明与现有技术相比，具有以下明显优点： 本发明采用静置阶段，多次及多种不同电流密度充电阶段，多次不同电量的放电阶段 实现电池化成，结合工业用电分段电价，充分利用谷电阶段充电，以平电阶段的部分电量补 充充电中阶段性不足，最大程度避免采用峰电阶段或少量采用峰电阶段充电，并在充放电 中适当设置静置阶段减少极化影响，有效地保证了电池化成质量的同时，降低化成电量的 使用，节约制造成本。
【具体实施方式】
[0012] 本发明电池化充放电依据铅蓄电池不同类别和不同的极板制造工艺，采用3充2 放、4充3放、5充4放、6充5放、7充6放、8充7放充放制式，以充电一放电一充电等多次重复的 形式进行。
[0013] 充电电流密度与时间为：
充放电电量占比为：
1充前静置0.5h~l. Oh，最后一次放电前静置0.5h~2. Oh。
[0014]由此电池内化成周期依据极板性能采用3~5天/周期，充放电程序设置为30~60个 阶段;熟极板外化电池的初充电化成为2~3天/周期，充放电程序设置为20~40个阶段。
[0015]化成温度:鉴于电池内部极板化成的特性、充电接受性能、充电电流的利用率。化 成过程中温度如下； ' 具体化成过程说W
' ' 生极板内化成电池和熟极板外化初充电电池通过加酸机，在真空负压情况下按企业的 工艺技术文件要求加入固定的电解液量，内化成电池需放置在冷却水浴中进行冷却降温， 冷却时间为18~25min，经冷却后的电池通过输送线运送到充电架上架。熟极板初充电电池 不需冷却，直接输送上架。
[0016] 上架后电池将充电线夹夹在电池的端子上，并将电池按10~20mm的间距摆放整齐。 按充电架水槽的高度和电池的型号放入适量的冷却水。对电池进行冷却。
[0017] 充电看机人员根据每个架线电池加酸的时间，确定每个架线采用相对应时段的避 峰用谷电池化成充放电工艺程序。
[0018] 充电化成开机后首先为静置阶段，时间为0.5h~1.0h，此阶段电池可以在冷却水中 降低温度，稀硫酸电解液与极板的铅膏进行中和反应，极板内部形成部分硫酸铅，同时极板 表面的碱式碳酸铅与稀硫酸反应产生的二氧化碳气体逐渐溢出，稀硫酸电解液完全浸透极 板内部。
[0019] 化成的初期第一段充电电流相对低些，约为二段电流的60%~75%，此阶段因极板刚 开始充电，极板的内阻较大，极化现象严重，电流过大会加剧极化现象，同时产生电解液中 水的分解，也不利于极板内部残留气体和水分的扩散。
[0020] 化成充电进入二段的大电流充电时，根据充电架水槽水温和电池电解液温度，调 节冷却水进水阀开度，使冷却水处于循环状态，保持水温和电池温度满足工艺要求，充电过 程中对水温和电池内部电解液温度检测记录频次:1次/lh或1次/2h。
[0021] 化成过程中充电值班人员应定时检查每个充电回路中充电是否正常，出现断流或 电池电压偏低偏高现象应及时按要求处理。在容量深放前静置〇.5h~2h时和放电中检测冷 却水和电池温度。对查补酸人员从电池静置阶段开始，对各架线的电池逐只逐格进行电解 液液面检查，抽出偏多的电解液，补足偏少的电解液，确保电池化成的各单格的电解液一致 性，及良好的化成效果。
[0022] 化成充放电过程中对充放电电流及放电显示电压和检测电压定时校准，以此保证 电池充电化成的效果和电池放电的一致性。
[0023]通过上述充放电化成过程，采用避峰用谷的各化成工艺程序制成的蓄电池性能检 测和解剖后极板化验数据（以6-DZM-20电池为例)如下：
化验结果表明，化成电池质量无差别，但因为分段利用了谷、平、峰电段的电量，大大节 约了成本。
[0024]以一只6-DZM-12电池为例，计算原电流一致时用电量与本发明用电量的耗电量及 费用对比：
【主权项】
1. 一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充电成本的充放电工艺，采用多次充电多次放电 阶段化成，其特征在于:充电电流密度与时间为：充放电电量占比为：2. 根据权利要求1所述的一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充电成本的充放电工艺， 其特征在于：1充前静置0.5h~l. Oh，最后一次放电前静置0.5h~2. Oh。3. 根据权利要求1所述的一种避峰用谷降低铅酸蓄电池化成充电成本的充放电工艺， 其特征在于:生极板内化成电池在1充前静置之前放置在冷却水浴中进行冷却降温，冷却时 间为18~25min。
【文档编号】H01M10/44GK105932348SQ201610336925
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】张继胜, 胡国柱, 方明学, 王杜友, 孙磊
【申请人】浙江天能电池(江苏)有限公司