专利名称：一种缩短铅酸蓄电池内化成时间的化成方法
技术领域：
本发明涉及一种缩短铅酸蓄电池内化成时间的非对称正负组合脉冲化成方法，属于铅酸蓄电池领域。尤其适用于电动自行车用铅酸蓄电池的内化成。
背景技术：
目前随着电动自行车的产销量不断扩大，电动自行车用阀控式密封铅酸蓄电池的生产规模和产量日益增加，由于环保的要求，绝大多数的生产厂家已经从最初的槽化成改为电池化成(内化成)，采用的化成方法一般为分阶段恒流充电或多步充放电的方式，化成时间一般在100小时至150小时之间，因此化成已经成为电池制造过程中时间最长、占用厂房面积最大的工序。如何缩短化成时间，提高生产效率一直是铅蓄电池生产厂家十分关注的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种缩短铅酸蓄电池内化成时间的脉冲化成方法，提高生产效率，同时保证电池性能要求。
本发明的技术方案是脉冲化成过程分为两个阶段，第一阶段为间歇式正脉冲化成，脉冲的频率为25Hz，正脉冲的幅值为0.5C～1.0C，脉冲的时间为24ms，间歇时间为16ms，共进行1小时，第二阶段采用非对称间歇式正负组合脉冲化成，脉冲频率为25Hz，正脉冲的幅值为0.5C～1.0C，正脉冲的时间为24ms，负脉冲的幅值为0.3C～0.8C，负脉冲的时间为8ms，正、负脉冲交替进行，间歇的时间为4ms，共进行22小时。以上C代表电池额定容量。
非对称正负组合脉冲化成方法采用了多步间歇和负脉冲放电步骤，因此可以大大减少化成过程中的析气量，使硫酸和水有充足的时间扩散到极板的内部，这使得从注液至化成时仍没有反应的氧化铝与酸反应重新开始化成，减小了化成时电解液的浓差极化，负脉冲放电有利于消除电池的电阻极化，从而减少热量的产生，因此化成效率比较高，缩短了化成时间。同时采用较大的脉冲电流可以提高正极板的活性物质与界面的电导和机械强度，从而保证了正极板的活性物质及界面的均一紧密结构，有利于提高电池的循环寿命。
附图为12V10Ah电池两阶段化成中的脉冲电流波形图。
具体实施例方式
下面以电动自行车常用的6-DZM-10电池为例，进一步说明本发明的非对称间歇式正负组合脉冲化成方法及其有益效果。
将8只用生极板装配好的12V10Ah的电池放在水槽中，灌入1.26g/cm3的硫酸(内加15g/l的硫酸钠)，单格灌酸量为120ml，灌酸2h后接通电源开始化成。化成分为两个阶段，第一阶段为间歇式正脉冲化成，脉冲频率25HZ，正脉冲幅值为8A，脉冲时间为24ms，间歇时间为16ms，其进行1h，充进电量为4.8Ah；第二阶段为间歇式正负组合脉冲化成，脉冲频率25HZ，正脉冲幅值为7.5A，正脉冲时间为24ms，负脉冲幅值为4.5A，负脉冲时间8ms，正、负脉冲交替进行，间歇时间为4ms，共进行22h，充进电量为79.2Ah。化成时的具体参数如附图所示，化成所用的仪器为300V15A的高频大功率正负脉冲电池快速充电电源。
化成结束后，解剖两个电池，正极板用流动的水冲洗至中性，然后在60℃的烘箱中干燥24小时，分别取极板上部、中部和下部的活性物质测量二氧化铅的含量，其中极板上部的二氧化铅含量86.3％，中部的86.1％，下部的为85.7％，说明极板化成效率很高，而且非常均匀。将隔板中的酸挤到烧杯中，过滤后，用量桶称取一定体积的酸进行称重，从而得到电解液的密度，化成后的电解液密度为1.32g/cm3。
将其余6只电池放到25℃的环境中，以5A放电至电池的终止电压10.5V，放电时间均在140min以上，且容量的均匀一致性较好，容量检测结果如表1所示。
表1电池的2h率放电容量
取2只充足电的电池在25℃的环境中，以20A放电18min，接着用10A充电42min，这样构成一次循环，当电池放电18min后的终止电压低于10.5V时寿命实验结束，循环寿命测试所用的设备为美国Arbin公司的154519-A充放电测试仪，两只电池分别进行了362次和368次。
权利要求
1.一种缩短铅酸蓄电池内化成时间的化成方法，其特征在于化成过程分两阶段进行，第一阶段为间歇式正脉冲化成，脉冲频率为25Hz，正脉冲的幅值为0.5C～1.0C，脉冲的时间为24ms，间歇时间为16ms，共进行1小时；第二阶段为非对称间歇式正负组合脉冲化成，脉冲频率为25Hz，正脉冲的幅值为0.5C～1.0C，正脉冲的时间为24ms，负脉冲的辐值为0.3C～0.8C，负脉冲的时间为8ms，正、负脉冲交替进行，间歇时间为4ms，共进行22小时，以上C代表电池额定容量。
全文摘要
本发明公开了一种缩短铅酸蓄电池内化成时间的化成方法，属于铅酸蓄电池制作工艺领域。主要技术方案是化成分两个阶段进行，第一阶段为间歇式正脉冲化成，共进行1小时；第二阶段为非对称间歇式正负组合脉冲化成，共进行22小时。该方法用于铅酸蓄电池，特别是电动自行车用铅酸蓄电池的内化成，由于采用多步间歇和负脉冲放电步骤，可以减少化成中的析气量，减小化成时电解液的浓差极化，减少热量产生，从而提高化成效率，比现有的一般需要100～150小时化成方法，大大缩短了化成时间，而且能保证电池性能要求，并能提高电池循环寿命。
文档编号H01M10/12GK1885609SQ200510040649
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者闫智刚, 蔡国帅, 杨宝峰, 马洪涛, 刘元贵, 顾翔凌, 陈怀林 申请人:江苏双登集团有限公司