一种锌镍电池的修复方法与流程

1.本发明涉及锌镍电池技术领域，尤其是一种锌镍电池的修复方法。


背景技术：

2.众所周知，锌镍电池作为一种新型二次电池，以其低温性能好、放电功率高、低成本及较高的比能量，在动力工具和电动汽车领域具有良好的应用前景。但是，近年来，随着锌镍二次电池在电动工具、电动车及启动电源领域的应用越来越广泛，对锌镍电池的循环寿命提出了更高的要求。
3.锌镍电池由于正负极充电效率的差异、锌负极在电解液中的热力学不稳定性和正极板的记忆效应，造成锌镍电池使用过程中的充放电容量降低，影响电池的正常使用，减少锌镍电池的使用寿命。
4.基于此，如何设计一种锌镍电池的修复方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种锌镍电池的修复方法，通过定期修复锌镍电池，提升锌镍电池的容量，同时，提高锌镍电池的容量利用率，延长锌镍电池使用寿命。
6.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
7.本发明实施例提供了一种锌镍电池的修复方法，包括：
8.s1、在第一条件下，对所述锌镍电池进行恒流充电，以使所述锌镍电池的电压充电至预设电压；
9.s2、当所述锌镍电池的电压充电至预设电压时，在第二条件下，对所述锌镍电池进行恒压充电，使得所述锌镍电池的充电电流降低至截止电流；
10.s3、在第三条件下，对所述锌镍电池进行恒流充电；
11.s4、在满足预设条件下，停止对所述锌镍电池进行充电；
12.s5、在第四条件下，将所述锌镍电池恒流放电至截止电压。
13.可选地，在本发明实施例中，在第一条件和第二条件下，所述锌镍电池的充电时间不大于7小时。
14.可选地，在本发明实施例中，所述第一条件为：采用第一初始电流0.2c。
15.可选地，在本发明实施例中，所述预设电压设为1.91v。
16.可选地，在本发明实施例中，所述第二条件为：采用所述预设电压1.91v。
17.可选地，在本发明实施例中，所述截止电流设为0.025c。
18.可选地，在本发明实施例中，所述第三条件为：采用第二初始电流为0.1c。
19.可选地，在本发明实施例中，所述预设条件为：在第三条件下的充电时间达到2小时；
20.和/或，在第三条件下，所述锌镍电池的电压达到上限电压2.0v。
21.可选地，在本发明实施例中，所述第四条件为：采用恒定电流0.2c。
22.可选地，在本发明实施例中，所述截止电压设为1.1v。
23.本发明的优点和积极效果是：
24.如此，在本发明中，采用过充电的方式，以使锌镍电池的正极容量充分激活和恢复，也即能够提升锌镍电池当前的容量；并且，限制锌镍电池的电压小于上限电压2.0v和在第三条件下的充电时间小于2小时，可以在保证正极充分激活的情况下，将过充量控制在20％内，能够减少过充电造成的不必要的损耗；此外，在锌镍电池放电时，将锌镍电池放电至截止电压1.1v，可加大锌镍电池的放电深度，消除记忆效应造成的影响。
附图说明
25.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
26.图1是本发明的提供的一种锌镍电池的修复方法的流程图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
30.本发明提出的一种锌镍电池的修复方法，如图1所示，包括：
31.s1、在第一条件下，对所述锌镍电池进行恒流充电，以使所述锌镍电池的电压充电至预设电压；
32.s2、当所述锌镍电池的电压充电至预设电压时，在第二条件下，对所述锌镍电池进行恒压充电，使得所述锌镍电池的充电电流降低至截止电流；
33.s3、在第三条件下，对所述锌镍电池进行恒流充电；
34.s4、在满足预设条件下，停止对所述锌镍电池进行充电；
35.s5、在第四条件下，将所述锌镍电池恒流放电至截止电压。
36.如此，在本发明中，采用过充电的方式，以使锌镍电池的正极容量充分激活和恢复，也即能够提升锌镍电池当前的容量；并且，限制锌镍电池的电压小于上限电压2.0v和在第三条件下的充电时间小于2小时，可以在保证正极充分激活的情况下，将过充量控制在20％内，能够减少过充电造成的不必要的损耗；此外，在锌镍电池放电时，将锌镍电池放电至截止电压1.1v，可加大锌镍电池的放电深度，消除记忆效应造成的影响。
37.可选地，在本发明实施例中，在第一条件和第二条件下，所述锌镍电池的充电时间不大于7小时。
38.可选地，在本发明实施例中，所述第一条件为：采用第一初始电流0.2c。
39.可选地，在本发明实施例中，所述预设电压设为1.91v。
40.可选地，在本发明实施例中，所述第二条件为：采用所述预设电压1.91v。
41.具体地，采用第一初始电流0.2c对锌镍电池进行恒流充电，使得锌镍电池的电压逐渐升高，直至升高至预设电压1.91v时，采用预设电压1.91v对锌镍电池进行恒压充电。
42.可选地，在本发明实施例中，所述截止电流设为0.025c。
43.可选地，在本发明实施例中，所述第三条件为：采用第二初始电流为0.1c。
44.可选地，在本发明实施例中，所述预设条件为：在第三条件下的充电时间达到2小时；
45.和/或，在第三条件下，所述锌镍电池的电压达到上限电压2.0v。
46.其中，对锌镍电池进行过充电的原因在于：
47.锌镍电池在多次使用后，锌镍电池的总容量会发生变化，即总容量会降低；其中，总容量降低，则会导致充电幅度、放电幅度均降低。而然，锌镍电池具有记忆效应，所以，锌镍电池能够记住的以往的充电幅度和放电幅度，也就是说，锌镍电池记住了降低后的充电幅度、放电幅度。
48.因此，在本发明中，对锌镍电池进行过充电，可以使得锌镍电池的正极容量充分激活和恢复，换句话说，能够提升锌镍电池当前的容量，以使得锌镍电池的容量得到部分或全部恢复。
49.其中，只要满足预设条件中的其中一个条件，那么就无需再对锌镍电池进行充电。
50.并且，设置预设条件的原因：为了防止锌镍电池的过充量较大，控制锌镍电池过充量最大为20％。
51.例如，锌镍电池当前的容量为1c，对锌镍电池进行过充电后，此时，锌镍电池的容量不大于1.2c，也就是说，将过充量控制在20％内。
52.如此，有利于延长锌镍电池的使用寿命，还减少了用电损耗。
53.可选地，在本发明实施例中，所述第四条件为：采用恒定电流0.2c。
54.可选地，在本发明实施例中，所述截止电压设为1.1v。
55.需要说明的是，现在技术中的锌镍电池放电时，是将锌镍电池放电至1.3v。锌镍电池具有一定的记忆效应，所以，锌镍电池能够记忆以往放电至1.3v的放电容量幅度。而在本发明中，将锌镍电池放电至1.1v，不仅加大了锌镍电池的放电深度，还有利于消除记忆效应造成的影响。
56.如下将具体说明一种锌镍电池的修复方法。
57.首先，采用第一初始电流0.2c，对锌镍电池进行恒流充电，使得锌镍电池充电至预设电压1.91v；采用预设电压1.91v恒压对锌镍电池进行充电，使得锌镍电池充电至截止电流0.025c(可以理解为从第一初始电流0.2c下降至截止电流0.025c)，其中，上述充电的总时长不大于7小时；
58.接着，采用第二初始电流0.1c，恒流对锌镍电池进行充电；
59.当充电时间达到2小时时，停止对锌镍电池进行充电；或，锌镍电池的电压达到上限电压2.0v时，停止对锌镍电池进行充电。
60.最后，采用恒定电流0.2c，将锌镍电池放电至截止电压1.1v。
61.如上为对锌镍电池修复1次的过程，然而，为了保证修复的准确性，可以对锌镍电
池进行多次修复，例如修复锌镍电池两次，在此并不做具体限定，提高设计的灵活性。
62.需要说明的是，参见表1所示，表1为修复锌镍电池的实验数据。
63.表1
[0064][0065][0066]
其中，实验对象为xnf60型号的电池，初始容量为57.104ah。
[0067]
根据表1的内容可知，当循环次数越来越多时，对应的放电容量从53.591ah降低到41.664ah，其容量逐渐降低。具体地，当循环49次后，放电容量为53.591ah，经过对电池进行一次修复后，其容量有明显的变化，修复后的放电容量为60.297ah，因此，有利于延长电池的使用寿命。
[0068]
并且，经过对电池进行二次修复后，放电容量相较于修复一次后的放电容量无明显差异，说明已完成对电池的修复。
[0069]
如此，在本发明中，采用过充电的方式，以使锌镍电池的正极容量充分激活和恢复，也即能够提升锌镍电池当前的容量；并且，限制锌镍电池的电压小于上限电压2.0v以及在第三条件下充电时间小于2小时，可以防止过充量较大，将过充量控制在20％内，能够减少过充电造成的不必要的损耗；此外，在锌镍电池放电时，将锌镍电池放电至截止电压1.1v，可加大锌镍电池的放电深度，消除记忆效应造成的影响。
[0070]
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。