一種膠體鉛酸蓄電池內化成方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于化學電源領域，具體設及一種膠體鉛酸蓄電池內化成方法。
【背景技術】
[0002] 鉛酸蓄電池應用廣泛，在世界范圍內產值產量都居各類化學電源首位。采用膠體 電解質是對鉛酸蓄電池的重要革新，使鉛酸蓄電池煥發新的生機。此項技術革新是利用二 氧化娃的表面哲基在硫酸根橋聯協同下，形成=維網狀結構，從而固定住硫酸電解液，使其 由液態轉變為凝膠態。膠體電解液可W有效防止硫酸分層，使鉛酸蓄電池充放電平穩；起動 性能和耐深放電性能得到很好的提升；也減緩了板柵腐蝕，延長了電池循環壽命；提升了 電池的低溫性能。
[0003] 在蓄電池制造過程中，需要通過一定的充放電方式將極板物質激活，轉變為荷電 狀態，該即化成環節。目前，內化成技術已被廣泛采納，該是對生極板裝配的蓄電池在灌注 硫酸電解液后直接進行化成的工藝。很顯然，化成是影響蓄電池質量的關鍵工藝，也是決定 生產效率的重要環節。在硫酸電解液中引入膠凝劑使之凝膠化后，電池內部環境發生了很 大改變，化成工藝理應相應改變，W更好的匹配。然而，適用于膠體鉛酸蓄電池的內化成工 藝還鮮見報道。申請公布號為CN103633388A、CN101877425A、CN102723532A、CN102244301A、 CN1035796861A等專利公布了各自的內化成方法，但都只針對非膠體蓄電池。申請公布號為 CN103000961A的專利公布了對膠體鉛酸蓄電池的化成方法，但極板首先要外化成。

【發明內容】

[0004] 為解決目前沒有與膠體蓄電池相匹配的內化成方法的問題，本發明提出了一種膠 體鉛酸蓄電池內化成方法，本發明配合了鉛酸蓄電池電解質膠體化改革，制造性能優良的 鉛酸蓄電池，化成效果良好，適合當前國內企業生產。
[0005] 本發明是通過W下技術方案實現的；一種膠體鉛酸蓄電池內化成方法，在蓄電池 中加入含氣相二氧化硅膠凝劑的硫酸電解質后靜置比~2h，然后啟動化成程序，化成程序包 括W下順序步驟，下述中的C為額定容量： (1) W0. 0400. 06C電流充電3.比~3.化； (2) W0. 20 00. 25C電流充電 1 她~25h; (3) W0. 12500. 175C電流充電 9. 5h~12h; (4)W〇. 4C~0. 435C放電至電壓為1.7V~1.8V，然后繼續接W〇. 20C~0. 25C電流充電 4. 5h~8h； (5) W0. 1C~0. 15C電流充電9h~llh后靜置0. 5h~1.化； (6) W0. 08 00. 12C電流充電 5h~lOh; (7) 最后恒壓2.IV~2. 6V充電2h~化。
[0006] 所述的含氣相二氧化硅膠凝劑的硫酸電解質中硫酸中硫酸的質量百分比為 34°/cK36%，無水硫酸鋼的質量百分比為0. 9n/c^l. 5 %，氣相二氧化硅膠凝劑的質量百分比為 0. 5 〇/〇~4. 0 〇/〇。
[0007] 所述化成程序中的電池正極板為涂膏式或管式，負極板為涂膏式。
[000引所述化成過程中采取水浴降溫，優選為溫度為20°C~30°C。
[0009] 本發明通過系統研究，明確了內化成的主要階段，包括初始的小電流充電，主要的 大電流充電，適配的放電，W及補充電等，W及各階段相應的優化充電電流和充電時間等參 數。在此基礎上，提出并優化了相匹配的膠體鉛酸蓄電池內化成工藝，實踐效果良好。
[0010] 與現有技術相比，本發明的有益效果是： (1) 本發明針對膠體鉛酸蓄電池提出了相匹配的內化成工藝； (2) 該內化成工藝簡單，步驟清晰，極易操作； (3) 優化后的方案耗時短，可控制在48-72小時內； (4) 整個化成過程可依靠簡單的水浴降溫，簡化了設備。
【具體實施方式】
[0011] 下面通過實施例對本發明作進一步詳細說明，實施例W6-DZM-12 (額定容量為 12Ah的電動助力車鉛酸蓄電池）為例。
[0012] 實施例1 灌注膠體電解液；先用濃硫酸、水、硫酸鋼配制成硫酸質量百分比為58. 3wt%，硫酸鋼 質量百分比為2.5wt%的溶液，再配制質量百分比為20wt%的二氧化硅膠體溶液，然后將 含硫酸鋼的硫酸溶液、膠體溶液、蒸饋水W質量比為3:1:1的比例均勻混合，得到硫酸含量 為35wt%，氣相二氧化硅膠凝劑含量為4wt%，無水硫酸鋼含量為1.5wt%的膠體電解液。 混合后的膠體電解液通過真空注液方式灌入電池中。
[0013] 化成具體實施步驟如下： (1) 靜置化，W0.05C電流充電3.化（C表示電池的額定容量）； (2) W0. 225C電流充電 22h; (3) W〇. 125C電流充電 12h; (4) W0. 417C電流放電至電池電壓為1. 75V后，繼續W0. 225C電流充電化； (5) W0. 1C電流充電1比后靜置比； (6) W〇. 08C電流充電她； (7) W2. 4V恒定電壓充電2.化。
[0014] 實施例2 采用實施例1的配制方法，得到的灌注膠體電解液中硫酸含量為34wt%，氣相二氧化 硅膠凝劑含量為2. 2wt%，無水硫酸鋼含量為1. 2wt% ; 化成具體實施步驟如下： (1) 靜置比，W0. 04C電流充電3.化（C表示電池的額定容量）； (2) W0. 20C電流充電 25h; (3) W0. 15C電流充電lOh; (4) W0. 435C電流放電至電池電壓為1. 7V后，繼續W0. 20C電流充電她； (5) W0. 12C電流充電lOh后靜置1.化； (6) W0. 10C電流充電lOh; (7)W2.6V恒定電壓充電化。
[00巧]實施例3 采用實施例1的配制方法，得到的灌注膠體電解液中硫酸含量為36wt%，氣相二氧化 硅膠凝劑含量為0. 5wt%，無水硫酸鋼含量為0. 9wt%， 化成具體實施步驟如下： (1) 靜置1.化，W0. 04C電流充電3.比（C表示電池的額定容量）； (2) W0. 25C電流充電 18h; (3) W〇. 175C電流充電9.化； (4) W0. 4C電流放電至電池電壓為1. 8V后，繼續W0. 25C電流充電4.化； (5) W0. 15C電流充電化后靜置0.化； (6) W0. 12C電流充電化； (7) W2.IV恒定電壓充電化。
[0016] 測試例1 通過實施例1內化成方法得到的膠體蓄電池，按GB/T22199-2008《電動助力車用密封 鉛酸蓄電池》及其他國家標準，重要指標的檢測如下表1，且與傳統方法(對比例）制備電池 性能測試對比如表2 : 表1
通過上表可知本發明的性能指標都符合國家標準，運用此方法化成的膠體在其他方面 性能也優于傳統方法化成的電池，本發明能更好地適用于膠體鉛酸蓄電池的生產，減少生 產周期和花費，為實際生產帶來效益。
【主權項】
1. 一種膠體鉛酸蓄電池內化成方法，其特征在于：在蓄電池中加入含氣相二氧化硅膠 凝劑的硫酸電解質后靜置lh~2h，然后啟動化成程序，化成程序包括以下順序步驟： (1) 以 0? 04 00. 06C電流充電 3.lh~3. 3h; (2) 以 0? 20 00. 25C電流充電 18h~25h; (3) 以 0? 12500. 175C電流充電 9. 5h~12h; (4) 以0. 4C~0. 435C放電至電壓為I. 7V~1. 8V，然后繼續接以0. 20C~0. 25C電流充電 4. 5h~8h； (5) 以 0?IOO. 15C電流充電 9h~llh后靜置 0? 5h~l. 5h; (6) 以 0? 0800. 12C電流充電 5h~10h; (7) 最后恒壓2. 1V~2. 6V充電2h~3h。2. 根據權利要求1所述的一種膠體鉛酸蓄電池內化成方法，其特征在于：含氣相二氧 化硅膠凝劑的硫酸電解質中硫酸的質量百分比為34%~36%，無水硫酸鈉的質量百分比為0. 9 %~1.5 %，氣相二氧化硅膠凝劑的質量百分比為0. 5 %~4. 0 %。3. 根據權利要求1所述的一種膠體鉛酸蓄電池內化成方法，其特征在于：所述化成程 序中的電池正極板為涂膏式或管式，負極板為涂膏式。4. 根據權利要求1所述的一種膠體鉛酸蓄電池內化成方法，其特征在于：所述化成過 程中采取水浴降溫，溫度為20°C~30°C。
【專利摘要】本發明屬于化學電源領域，為解決目前沒有與膠體蓄電池相匹配的內化成方法的問題，本發明提出了一種膠體鉛酸蓄電池內化成方法，在蓄電池中加入含氣相二氧化硅膠凝劑的硫酸電解質后靜置1h~2h，然后啟動化成程序，本發明配合了鉛酸蓄電池電解質膠體化改革，制造性能優良的鉛酸蓄電池，化成效果良好，適合當前國內企業生產。
【IPC分類】H01M10/12, H01M10/10, H01M10/44
【公開號】CN104900923
【申請號】CN201510155067
【發明人】趙劍曦, 鄭穎, 萬南紅, 劉孝偉
【申請人】超威電源有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月3日