一种胶体铅酸蓄电池内化成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学电源领域，具体设及一种胶体铅酸蓄电池内化成方法。
【背景技术】
[0002] 铅酸蓄电池应用广泛，在世界范围内产值产量都居各类化学电源首位。采用胶体 电解质是对铅酸蓄电池的重要革新，使铅酸蓄电池焕发新的生机。此项技术革新是利用二 氧化娃的表面哲基在硫酸根桥联协同下，形成=维网状结构，从而固定住硫酸电解液，使其 由液态转变为凝胶态。胶体电解液可W有效防止硫酸分层，使铅酸蓄电池充放电平稳；起动 性能和耐深放电性能得到很好的提升；也减缓了板栅腐蚀，延长了电池循环寿命；提升了 电池的低温性能。
[0003] 在蓄电池制造过程中，需要通过一定的充放电方式将极板物质激活，转变为荷电 状态，该即化成环节。目前，内化成技术已被广泛采纳，该是对生极板装配的蓄电池在灌注 硫酸电解液后直接进行化成的工艺。很显然，化成是影响蓄电池质量的关键工艺，也是决定 生产效率的重要环节。在硫酸电解液中引入胶凝剂使之凝胶化后，电池内部环境发生了很 大改变，化成工艺理应相应改变，W更好的匹配。然而，适用于胶体铅酸蓄电池的内化成工 艺还鲜见报道。申请公布号为CN103633388A、CN101877425A、CN102723532A、CN102244301A、 CN1035796861A等专利公布了各自的内化成方法，但都只针对非胶体蓄电池。申请公布号为 CN103000961A的专利公布了对胶体铅酸蓄电池的化成方法，但极板首先要外化成。
【发明内容】
[0004] 为解决目前没有与胶体蓄电池相匹配的内化成方法的问题，本发明提出了一种胶 体铅酸蓄电池内化成方法，本发明配合了铅酸蓄电池电解质胶体化改革，制造性能优良的 铅酸蓄电池，化成效果良好，适合当前国内企业生产。
[0005] 本发明是通过W下技术方案实现的；一种胶体铅酸蓄电池内化成方法，在蓄电池 中加入含气相二氧化硅胶凝剂的硫酸电解质后静置比~2h，然后启动化成程序，化成程序包 括W下顺序步骤，下述中的C为额定容量： (1) W0. 0400. 06C电流充电3.比~3.化； (2) W0. 20 00. 25C电流充电 1 她~25h; (3) W0. 12500. 175C电流充电 9. 5h~12h; (4)W〇. 4C~0. 435C放电至电压为1.7V~1.8V，然后继续接W〇. 20C~0. 25C电流充电 4. 5h~8h； (5) W0. 1C~0. 15C电流充电9h~llh后静置0. 5h~1.化； (6) W0. 08 00. 12C电流充电 5h~lOh; (7) 最后恒压2.IV~2. 6V充电2h~化。
[0006] 所述的含气相二氧化硅胶凝剂的硫酸电解质中硫酸中硫酸的质量百分比为 34°/cK36%，无水硫酸钢的质量百分比为0. 9n/c^l. 5 %，气相二氧化硅胶凝剂的质量百分比为 0. 5 〇/〇~4. 0 〇/〇。
[0007] 所述化成程序中的电池正极板为涂膏式或管式，负极板为涂膏式。
[000引所述化成过程中采取水浴降温，优选为温度为20°C~30°C。
[0009] 本发明通过系统研究，明确了内化成的主要阶段，包括初始的小电流充电，主要的 大电流充电，适配的放电，W及补充电等，W及各阶段相应的优化充电电流和充电时间等参 数。在此基础上，提出并优化了相匹配的胶体铅酸蓄电池内化成工艺，实践效果良好。
[0010] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： (1) 本发明针对胶体铅酸蓄电池提出了相匹配的内化成工艺； (2) 该内化成工艺简单，步骤清晰，极易操作； (3) 优化后的方案耗时短，可控制在48-72小时内； (4) 整个化成过程可依靠简单的水浴降温，简化了设备。
【具体实施方式】
[0011] 下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，实施例W6-DZM-12 (额定容量为 12Ah的电动助力车铅酸蓄电池）为例。
[0012] 实施例1 灌注胶体电解液；先用浓硫酸、水、硫酸钢配制成硫酸质量百分比为58. 3wt%，硫酸钢 质量百分比为2.5wt%的溶液，再配制质量百分比为20wt%的二氧化硅胶体溶液，然后将 含硫酸钢的硫酸溶液、胶体溶液、蒸馈水W质量比为3:1:1的比例均匀混合，得到硫酸含量 为35wt%，气相二氧化硅胶凝剂含量为4wt%，无水硫酸钢含量为1.5wt%的胶体电解液。 混合后的胶体电解液通过真空注液方式灌入电池中。
[0013] 化成具体实施步骤如下： (1) 静置化，W0.05C电流充电3.化（C表示电池的额定容量）； (2) W0. 225C电流充电 22h; (3) W〇. 125C电流充电 12h; (4) W0. 417C电流放电至电池电压为1. 75V后，继续W0. 225C电流充电化； (5) W0. 1C电流充电1比后静置比； (6) W〇. 08C电流充电她； (7) W2. 4V恒定电压充电2.化。
[0014] 实施例2 采用实施例1的配制方法，得到的灌注胶体电解液中硫酸含量为34wt%，气相二氧化 硅胶凝剂含量为2. 2wt%，无水硫酸钢含量为1. 2wt% ; 化成具体实施步骤如下： (1) 静置比，W0. 04C电流充电3.化（C表示电池的额定容量）； (2) W0. 20C电流充电 25h; (3) W0. 15C电流充电lOh; (4) W0. 435C电流放电至电池电压为1. 7V后，继续W0. 20C电流充电她； (5) W0. 12C电流充电lOh后静置1.化； (6) W0. 10C电流充电lOh; (7)W2.6V恒定电压充电化。
[00巧]实施例3 采用实施例1的配制方法，得到的灌注胶体电解液中硫酸含量为36wt%，气相二氧化 硅胶凝剂含量为0. 5wt%，无水硫酸钢含量为0. 9wt%， 化成具体实施步骤如下： (1) 静置1.化，W0. 04C电流充电3.比（C表示电池的额定容量）； (2) W0. 25C电流充电 18h; (3) W〇. 175C电流充电9.化； (4) W0. 4C电流放电至电池电压为1. 8V后，继续W0. 25C电流充电4.化； (5) W0. 15C电流充电化后静置0.化； (6) W0. 12C电流充电化； (7) W2.IV恒定电压充电化。
[0016] 测试例1 通过实施例1内化成方法得到的胶体蓄电池，按GB/T22199-2008《电动助力车用密封 铅酸蓄电池》及其他国家标准，重要指标的检测如下表1，且与传统方法(对比例）制备电池 性能测试对比如表2 : 表1
通过上表可知本发明的性能指标都符合国家标准，运用此方法化成的胶体在其他方面 性能也优于传统方法化成的电池，本发明能更好地适用于胶体铅酸蓄电池的生产，减少生 产周期和花费，为实际生产带来效益。
【主权项】
1. 一种胶体铅酸蓄电池内化成方法，其特征在于：在蓄电池中加入含气相二氧化硅胶 凝剂的硫酸电解质后静置lh~2h，然后启动化成程序，化成程序包括以下顺序步骤： (1) 以 0? 04 00. 06C电流充电 3.lh~3. 3h; (2) 以 0? 20 00. 25C电流充电 18h~25h; (3) 以 0? 12500. 175C电流充电 9. 5h~12h; (4) 以0. 4C~0. 435C放电至电压为I. 7V~1. 8V，然后继续接以0. 20C~0. 25C电流充电 4. 5h~8h； (5) 以 0?IOO. 15C电流充电 9h~llh后静置 0? 5h~l. 5h; (6) 以 0? 0800. 12C电流充电 5h~10h; (7) 最后恒压2. 1V~2. 6V充电2h~3h。2. 根据权利要求1所述的一种胶体铅酸蓄电池内化成方法，其特征在于：含气相二氧 化硅胶凝剂的硫酸电解质中硫酸的质量百分比为34%~36%，无水硫酸钠的质量百分比为0. 9 %~1.5 %，气相二氧化硅胶凝剂的质量百分比为0. 5 %~4. 0 %。3. 根据权利要求1所述的一种胶体铅酸蓄电池内化成方法，其特征在于：所述化成程 序中的电池正极板为涂膏式或管式，负极板为涂膏式。4. 根据权利要求1所述的一种胶体铅酸蓄电池内化成方法，其特征在于：所述化成过 程中采取水浴降温，温度为20°C~30°C。
【专利摘要】本发明属于化学电源领域，为解决目前没有与胶体蓄电池相匹配的内化成方法的问题，本发明提出了一种胶体铅酸蓄电池内化成方法，在蓄电池中加入含气相二氧化硅胶凝剂的硫酸电解质后静置1h~2h，然后启动化成程序，本发明配合了铅酸蓄电池电解质胶体化改革，制造性能优良的铅酸蓄电池，化成效果良好，适合当前国内企业生产。
【IPC分类】H01M10/12, H01M10/10, H01M10/44
【公开号】CN104900923
【申请号】CN201510155067
【发明人】赵剑曦, 郑颖, 万南红, 刘孝伟
【申请人】超威电源有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月3日