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铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺

阅读：751发布：2021-03-02

IPRDB可以提供铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺。该工艺至少包括化成预处理和化成处理两个步骤；其中，化成预处理包括1)将待注电解液的电池和待注电解液于‑20～10℃中静置；2)向待注电解液的电池中注入待注电解液，然后于15～25℃中静置；3)待电池内温度≤45℃时，置于15～25℃中进行化成处理；化成工艺为：a)以0.05CA充电2h，再以0.2～0.3CA充电8～12h；b)以0.2～0.3CA放电0.5～2h；c)以0.2～0.3CA充电8～12h；d)以0.2～0.3CA放电0.5～2h；e)以0.2～0.3CA充电8～12h；f)以0.2～0.3CA放电2～4h；g)以0.2～0.3CA充电8～12h；h)以0.1CA放电10h；i)以0.2～0.3CA充电8～12h；j)以0.05～0.1CA充电4～8h。该化成工艺在化成时间上缩短了5％～50％；并且化成后电池正极板中二氧化铅的含量为88～94％。，下面是铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，至少包括化成预处理和化成处理两个步骤；

其中，所述化成预处理包括：

1)分别将待注电解液的电池和待注电解液于-20℃ 10℃的环境中静置；

2)向所述待注电解液的电池中注入所述待注电解液，然后于15℃ 25℃的环境中静置；

3)待所述电池内温度不超过45℃时，置于15℃ 25℃的环境中进行化成处理；

所述化成处理的化成工艺为：a)以0.05C的充电电流充电2h，再以0.2C 0.3C的充电电流充电8h 12h；

~ ~

b)以0.2C 0.3C的放电电流放电0.5h 2h；

~ ~

c)以0.2C 0.3C的充电电流充电8h 12h；

~ ~

d)以0.2C 0.3C的放电电流放电0.5h 2h；

~ ~

e)以0.2C 0.3C的充电电流充电8h 12h；

~ ~

f)以0.2C 0.3C的放电电流放电2h 4h；

~ ~

g)以0.2C 0.3C的充电电流充电8h 12h；

~ ~

h)以0.1C的放电电流放电10h；

i)以0.2C 0.3C的充电电流充电8h 12h；

~ ~

j)以0.05C 0.1C的充电电流充电4h 8h。

~ ~

2.如权利要求1所述的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，其特征在于：所述铅酸蓄电池为密封阀控式铅酸蓄电池。

3.如权利要求2所述的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，其特征在于：所述密封阀控式铅酸蓄电池的容量为40 500AH。

4.如权利要求1 2任一所述的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，其特征在于：所述~待注电解液为25℃时密度为1.20 g/cm3 1.29g/cm3的硫酸电解液。

5.如权利要求1所述的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，其特征在于：所述电池注入所述电解液后，所述电池的静置时间为1 4h。

6.如权利要求4所述的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，其特征在于：所述电解液中含有质量百分数如下的至少一种添加剂：气相二氧化硅0.5% 5%，硫酸钠0.5% 5%，硫酸亚~ ~锡0.5% 5%，硫酸铵0.5% 5%。

~ ~

7.如权利要求4所述的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，其特征在于：所述电解液中还含有质量百分数如下的至少一种添加剂：木素磺酸钠0.05% 0.5%，腐植酸0.05% 0.5%，~ ~三乙基硫酸氢胺0.05% 0.5%，二丁基硫酸氢胺0.05% 0.5%，苯甲基硫酸氢胺0.05% 0.5%，1-~ ~ ~丁基-3-甲基咪唑硫酸氢胺0.05% 0.5%。

8.如权利要求1所述的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，其特征在于：所述待注电解液和所述待注电解液的电池的静置时间为4 24h。

9.如权利要求1所述的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，其特征在于：采用真空加酸机将所述待注电解液的电池中注入所述待注电解液。

说明书全文

铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺

技术领域

[0001] 本发明属于铅酸蓄电池化成技术领域，具体涉及一种铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺。

背景技术

[0002] 随着社会经济的不断发展，化学电源成为工业、农业及人们日常生活中必不可少的电能来源。而铅酸蓄电池由于价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点，在化学电源一直占有绝对的优势。目前社会对铅酸蓄电池的需求量越来越大，铅酸蓄电池电池厂家的生产规模和产量也因此日益增加；但是由于铅酸蓄电池生产过程中工存在铅尘、铅烟以及酸液、酸雾等的污染，出于环境保护的目的，铅酸蓄电池行业已经被列为国家重点整治的对象。

[0003] 为应对新形势下的环保要求，目前，绝大多数的生产厂家已经从最初的槽化成改为电池水浴降温内化成，将槽化成转为内化成，简化了极板水洗、干燥和不充电等工序，节省了大量的工作时间和能源，并且省去了化成槽设备和防酸雾设备，但是电池内化成方法有以下几种缺点：

[0004] (1)电池化成中按目前业内普通采用的工艺，需用水浴对电池进行冷却，冷却水极易受到H2SO4的污染，更换和排放都需进行中和处理，消耗碱，并且容易造成环境污染；

[0005] (2)化成中用水冷却电池，容易出现电池极板上下部形成温差而影响电池性能；如果水浴中冷却水量流动，进出水口在水浴两端，更易造成一个化成回路中电池间性能不一致，电池组的配组难度增加，并影响电池组的循环寿命；

[0006] (3)水与电交融在一起，形成安全隐患；

[0007] (4)电池化成由于需水冷、电池进出水浴使整个生产流程中物流和人工搬运量增大，且很难采用自动生产流水线，致使劳动力使用居高不下，并且劳动力成本呈刚性上升。

发明内容

[0008] 针对目前阀控密封式铅酸蓄电池在电池内化成中存在的不环保、容易出现安全隐患且需要循环冷却水等的问题，本发明实施例提供了一种铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺。

[0009] 为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：

[0010] 一种铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，至少包括化成预处理和化成处理两个步骤；

[0011] 其中，所述化成预处理包括1)分别将待注电解液的电池和待注电解液于-20℃～10℃的环境中静置；

[0012] 2)向所述待注电解液的电池中注入所述待注电解液，然后于15℃～25℃的环境中静置；

[0013] 3)待所述电池内温度不超过45℃时，置于15℃～25℃的环境中进行化成处理；

[0014] 所述化成处理的化成工艺为：a)以0.05C的充电电流充电2h，再以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；b)以0.2C～0.3C的放电电流放电0.5h～2h；c)以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；d)以0.2C～0.3C的放电电流放电0.5h～2h；e)以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；f)以0.2C～0.3C的放电电流放电2h～4h；g)以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；h)以0.1C的放电电流放电10h；i)以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；j)以0.05C～
0.1C的充电电流充电4h～8h。

[0015] 本发明上述实施例提供的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，在整个化成过程中无需循环冷却水，减少了循环冷却水设备及冷却水的投资，优化了生产操作步骤；化成时电池的内温低于55℃。该化成工艺具有清洁无污染、同一个化成回路中各个电池的容量一致性好、节省人力物力，降低劳动成本的特点。相比现有电池内化成工艺，本实施例的化成工艺在化成时间上缩短了5％～50％，获得的电池的性能与常规电池相当甚至更优；并且化成后电池正极板中二氧化铅的含量为88～94％。该化成工艺非常适用于容量为40～500AH的密封阀控式铅酸蓄电池的电池内化成。

具体实施方式

[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0017] 本发明实例提供了一种铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，至少包括化成预处理和化成处理两个步骤；

[0018] 其中，所述化成预处理包括1)分别将待注电解液的电池和待注电解液于-20℃～10℃的环境中静置；

[0019] 2)向所述待注电解液的电池中注入所述待注电解液，然后于15℃～25℃的环境中静置；

[0020] 3)待所述电池内温度不超过45℃时，置于15℃～25℃的环境中进行化成处理；

[0021] 所述化成处理的化成工艺为：a)以0.05C的充电电流充电2h，再以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；b)以0.2C～0.3C的放电电流放电0.5h～2h；c)以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；d)以0.2C～0.3C的放电电流放电0.5h～2h；e)以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；f)以0.2C～0.3C的放电电流放电2h～4h；g)以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；h)以0.1C的放电电流放电10h；i)以0.2C～0.3C的充电电流充电8h～12h；j)以0.05C～
0.1C的充电电流充电4h～8h。

[0022] 在任一实施例中，该化成工艺适用的铅酸蓄电池为密封阀控式铅酸蓄电池。

[0023] 作为优选地，该化成工艺适用的密封阀控式铅酸蓄电池的容量为40～500AH。这里对电池容量的限定，只是由于当电池容量小于40AH或大于500AH时，化成中的充电电流、充电时间、放电电流及放电时间等具体参数需要做适应性调整。因此，其他容量的密封阀控式铅酸蓄电池的化成工艺可以从本发明实施例的技术思想中得到启示。

[0024] 在一优选实施例中，所述待注电解液和所述待注电解的电池在-20℃～10℃的环境中静置的时间为4～24h。当待注电解液和待注电解液的电池在-20℃～10℃低于4h，待注电解液和待注电解液的电池温度过高，注入电解液后电池温升过快；而当静置时间超过24h，造成生产周期延长，不利于生产。

[0025] 作为优选地，所述待注电解液为25℃时密度为1.20g/cm3～1.29g/cm3的硫酸电解液。

[0026] 进一步优选地，待注电解液于-20℃～10℃的环境中静置前，向其中加入添加剂。所述添加剂为气相二氧化硅、硫酸钠、硫酸亚锡、硫酸铵中的至少一种。更进一步还包括木素磺酸钠、腐植酸、三乙基硫酸氢胺、二丁基硫酸氢胺、苯甲基硫酸氢胺及1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢胺中的至少一种。通过以上添加剂，可以有效提高硫酸电解液导电性能，提高电池容量，提高电池充电接受能力，改善电池循环性能。

[0027] 作为优选地，上述任一种添加剂在待注电解液中的质量百分含量为气相二氧化硅0.5％～5％，硫酸钠0.5％～5％，硫酸亚锡0.5％～5％，硫酸铵0.5％～5％、木素磺酸钠
0.05％～0.5％，腐植酸0.05％～0.5％，三乙基硫酸氢胺0.05％～0.5％，二丁基硫酸氢胺
0.05％～0.5％，苯甲基硫酸氢胺0.05％～0.5％，1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢胺0.05％～
0.5％。

[0028] 在一实施例中，将电解液注入电池的方式为真空注液，采用真空加酸机器。

[0029] 作为优选地，当待注电解液注入电池后，将电池置于15℃～25℃的环境中静置的时间为1～4h。一般情况下，将电解液注入电池中时，电解液中的硫酸与生极板发生剧烈反应，使得电池温度迅速升高，超过50℃，在15℃～25℃的环境中静置的时间1～4h后，电解液和隔膜、电解液和极板均已经充分浸润，电池的温度降低至45℃及以下。

[0030] 本发明上述实施例提供的铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺，在整个化成过程中无需循环冷却水，减少了循环冷却水设备的投资，化成时电池的内温低于55℃，该化成工艺具有清洁无污染、同一个化成回路中各个电池的容量一致性好、节省人力物力，降低劳动成本的特点。相比现有电池内化成工艺，本实施例的化成工艺在化成时间上缩短了5％～50％，获得的电池的性能与常规电池相当甚至更优；并且化成后电池正极板中二氧化铅的含量为88～94％。该化成工艺非常适用于容量为40～500AH的密封阀控式铅酸蓄电池的电池内化成。

[0031] 为更有效的说明本发明的技术方案，以下通过多个实施例来举例说明本发明实施例铅酸蓄电池无循环冷却水内化成工艺。

[0032] 实施例1

[0033] 本实施例以6FM100型号的铅酸蓄电池为例。

[0034] (1)将漏气检验合格的6FM100电池置于0℃的恒温室中恒温冷却12h；

[0035] (2)取25℃时密度为1.25g/cm3的硫酸，加入质量分数为1.5％的无水硫酸钠，0.5％的硫酸亚锡，0.05％的三乙基硫酸氢胺，0.05％的二丁基硫酸氢胺充分搅拌后直至溶解完全，并置于0℃恒温室中与(1)中的电池同步冷却12h；

[0036] (3)取出上述电池和电解液，以真空加酸机将所述电解液加入到所述电池中，加酸结束，将加酸后的电池置于15℃的恒温室静置2小时；

[0037] (4)恒温冷却结束，采用以下化成工艺进行化成，a)以5A的充电电流充电2h，再以25A的充电电流充电8h；b)以25A的放电电流放电0.5h；c)以25A的充电电流充电8h；d)以25A的放电电流放电0.5h；e)以25A的充电电流充电8h；f)以25A的放电电流放电2h；g)以25A的充电电流充电8h；h)以10A的放电电流放电10h；i)以25A的充电电流充电8h；j)以10A的充电电流充电4h。

[0038] 对该化成后的电池进行检测。经过检测发现，该电池10小时率容量为10h30m，1小时率容量为1h15m，15分钟率容量为19min。

[0039] 实施例2

[0040] 本实施例以6FM60型号的铅酸蓄电池为例。

[0041] (1)将漏气检验合格的6FM60电池置于-10℃的恒温室中恒温冷却10h；

[0042] (2)取25℃时密度为1.25g/cm3的硫酸，加入质量分数为1.5％的无水硫酸钠，1.5％的硫酸铵，充分搅拌后直至溶解完全，并置于-10℃恒温室中与(1)中的电池同步冷却
10h；

[0043] (3)取出上述电池和电解液，以真空加酸机将所述电解液加入到所述电池中，加酸结束，将加酸后的电池置于20℃的恒温室静置2小时；

[0044] (4)恒温冷却结束，采用以下化成工艺进行化成，a)以3A的充电电流充电2h，再以12A的充电电流充电12h；b)以12A的放电电流放电1h；c)以12A的充电电流充电12h；d)以12A的放电电流放电2h；e)以12A的充电电流充电8h；f)以12A的放电电流放电4h；g)以12A的充电电流充电8h；h)以6A的放电电流放电10h；i)以12A的充电电流充电8h；j)以6A的充电电流充电6h。

[0045] 对该化成后的电池进行检测。经过检测发现，该电池10小时率容量为10h5min，1小时率容量为1h19min，15分钟率容量为18min。

[0046] 实施例3

[0047] 本实施例以6FM200型号的铅酸蓄电池为例。

[0048] (1)将漏气检验合格的6FM200电池置于-20℃的恒温室中恒温冷却8h；

[0049] (2)取25℃时密度为1.27g/cm3的硫酸，加入质量分数为1.5％的无水硫酸钠，充分搅拌后直至溶解完全，并置于-20℃恒温室中与(1)中的电池同步冷却8h；

[0050] (3)取出上述电池和电解液，以真空加酸机将所述电解液加入到所述电池中，加酸结束，将加酸后的电池置于15℃的恒温室静置2小时；

[0051] (4)恒温冷却结束，采用以下化成工艺进行化成，a)以10A的充电电流充电2h，再以50A的充电电流充电12h；b)以50A的放电电流放电1h；c)以50A的充电电流充电12h；d)以50A的放电电流放电2h；e)以50A的充电电流充电8h；f)以50A的放电电流放电4h；g)以50A的充电电流充电8h；h)以20A的放电电流放电10h；i)以40A的充电电流充电8h；j)以20A的充电电流充电6h。

[0052] 对该化成后的电池进行检测。经过检测发现，该电池10小时率容量为10h05min，1小时率容量为1h19min，15分钟率容量为18min。

[0053] 对比例1

[0054] 本实施例以6FM100型号的铅酸蓄电池为例。

[0055] (1)将漏气检验合格的6FM100电池置于0℃的恒温室中恒温冷却12h；

[0056] (2)取25℃时密度为1.25g/cm3的硫酸，加入质量分数为1.5％的无水硫酸钠，0.5％的硫酸亚锡，0.05％的三乙基硫酸氢胺，0.05％的二丁基硫酸氢胺充分搅拌后直至溶解完全，并置于0℃恒温室中与(1)中的电池同步冷却12h；

[0057] (3)取出上述电池和电解液，以真空加酸机将所述电解液加入到所述电池中，加酸结束，将加酸后的电池置于15℃的恒温室静置2小时；

[0058] (4)恒温冷却结束，采用常规电池内化成工艺进行化成，a)以5A的充电电流充电2h，再以13A的充电电流充电20h；b)以12A的放电电流放电1h；c)以13A的充电电流充电18h；
d)以12A的放电电流放电1h；e)以13A的充电电流充电18h；f)以12A的放电电流放电4h；g)以
12A的充电电流充电18h；h)以20A的放电电流放电4h；i)以20A的充电电流充电4h；j)以10A的充电电流充电6h；k)以5A的充电电流充电8h。

[0059] 对该化成后的电池进行检测。经过检测发现，该电池10小时率容量为10h25min，1小时率容量为1h09min，15分钟率容量为15min。

[0060] 对比例2

[0061] 本实施例以6FM60型号的铅酸蓄电池为例。

[0062] (1)将漏气检验合格的6FM60电池置于-10℃的恒温室中恒温冷却10h；

[0063] (2)取25℃时密度为1.25g/cm3的硫酸，加入质量分数为1.5％的无水硫酸钠，1.5％的硫酸铵，充分搅拌后直至溶解完全，并置于-10℃恒温室中与(1)中的电池同步冷却
10h；

[0064] (3)取出上述电池和电解液，以真空加酸机将所述电解液加入到所述电池中，加酸结束，将加酸后的电池置于20℃的恒温室静置2小时；

[0065] (4)恒温冷却结束，采用常规电池内化成工艺进行化成，a)以3A的充电电流充电2h，再以9A的充电电流充电15h；b)以6A的放电电流放电1h；c)以9A的充电电流充电15h；d)以6A的放电电流放电1h；e)以9A的充电电流充电12h；f)以6A的放电电流放电1h；g)以9A的充电电流充电10h；h)以12A的放电电流放电4h；i)以9A的充电电流充电6h；j)以6A的充电电流充电6h；k)以3A的充电电流充电4h。

[0066] 对该化成后的电池进行检测。经过检测发现，该电池10小时率容量为10h39min，1小时率容量为1h17min，15分钟率容量为19min。

[0067] 对比例3

[0068] 本实施例以6FM200型号的铅酸蓄电池为例。

[0069] (1)将漏气检验合格的6FM200电池置于-20℃的恒温室中恒温冷却8h；

[0070] (2)取25℃时密度为1.27g/cm3的硫酸，加入质量分数为1.5％的无水硫酸钠，充分搅拌后直至溶解完全，并置于-20℃恒温室中与(1)中的电池同步冷却8h；

[0071] (3)取出上述电池和电解液，以真空加酸机将所述电解液加入到所述电池中，加酸结束，将加酸后的电池置于15℃的恒温室静置2小时；

[0072] (4)恒温冷却结束，采用常规电池内化成工艺进行化成，a)以10A的充电电流充电2h，再以30A的充电电流充电20h；b)以20A的放电电流放电1h；c)以30A的充电电流充电18h；
d)以20A的放电电流放电2h；e)以30A的充电电流充电16h；f)以40A的放电电流放电2h；g)以
30A的充电电流充电14h；h)以40A的放电电流放电4h；i)以30A的充电电流充电6h；j)以20A的充电电流充电6h；k)以10A的充电电流充电4h。

[0073] 对该化成后的电池进行检测。经过检测发现，该电池10小时率容量为10h42min，1小时率容量为1h18min，15分钟率容量为17min。

[0074] 从实施例1～3及对比例1～3可知：通过本发明方法，适当的电解液添加剂，在充电过程中增大充电电流，并缩短了化成的时间，其中实施例1相对于对比例1缩短了43.1％，实施例2相对于对比例2缩短了7.8％，实施例3相对于对比例3缩短了23.2％；而电池10小时率容量、1小时率容量、15分钟率容量等与常规电池内化成工艺电池性能相比较，放电性能较常规内化成效果相当或者更优。

[0075] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
冷却水套-专利编号CN103836982A	2020-05-13	376
冷却水塔-专利编号CN103134351A	2020-05-12	124
冷却水套-专利编号CN103624944A	2020-05-13	531
冷却水套-专利编号CN107725956A	2020-05-11	728
冷却水槽-专利编号CN105881874B	2020-05-11	634
冷却水套-专利编号CN103624944B	2020-05-11	539
冷却水套-专利编号CN103836982B	2020-05-11	537
冷却水塔-专利编号CN106152812A	2020-05-13	437
冷却水套-专利编号CN110053224A	2020-05-12	607
冷却水塔-专利编号CN106152812B	2020-05-12	578

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