CN101834321A - 一种铅酸蓄电池硫化修复工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于包括以下步骤：依次经过电池准备、加水补充电、初始放电检测、拼组、制定修复方案、修复、二次放电检测和交付整理的步骤对铅酸蓄电池硫化修复；本发明的铅酸蓄电池硫化修复工艺能有效地促进硫酸铅晶体的软化分解，高度的恢复了铅酸蓄电池的容量。对废旧蓄电池的复原率达到96％以上，接近蓄电池的额定容量，并可以使其寿命达到设计使用寿命。修复工艺没有破坏铅酸蓄电池内部的物理以及电化学结构。降低了由于蓄电池的报废造成对环境的污染，节约了资源、能源，低碳，由于工艺可操作性高，易于推广，高效低成本，给社会带来巨大的经济效益。

Description

一种铅酸蓄电池硫化修复工艺

技术领域

本发明涉及一种电池修复工艺，尤其是一种针对铅酸蓄电池因硫化而引起的容量下降的修复工艺。

背景技术

在蓄电池中，铅酸蓄电池有技术成熟，价格便宜，充放电性能良好，使用安全等优点。然而，由于极板硫酸盐化使铅酸蓄电池实际使用寿命远不能达到理论使用寿命，不仅浪费资源，而且产生大量的固体废弃物、废酸等，对环境造成严重的污染。

硫酸盐化的产生及危害如下：

铅酸蓄电池在放电过程中生成溶解度很低的PbSO₄，达到饱和后不断以晶体形式析出。正常放电过程中生成的PbSO₄以微小的结晶颗粒均匀分布在电池的极板上，充电时能较为容易地还原为Pb和PbO₂。铅酸蓄电池并不能无限次往复由Pb、PbO₂到PbSO₄的正常循环，在使用一段时间后，总会有一部分PbSO₄不能还原为海绵状Pb，并逐渐积累长大，致使铅酸蓄电池硫酸盐化。铅酸蓄电池在使用过程中受到诸多因素的影响。造成硫酸盐化的主要原因一般认为贮存温度较高，浮充电压选择过低，初充电不足或经常充电不足，深度放电，硫酸浓度较高等。

铅酸蓄电池的硫酸盐化严重影响电池的充放电性能和寿命。极板上形成的粗大PbSO4晶体会堵塞极板和隔板的微孔，妨碍电解液的渗透作用，增加电池内阻，提高充电电压，降低电池的充电接受能力。此时，用常规的方法很难进行充电，并且在充电过程后期，主要进行电解水的反应，析出大量气体，造成电池失水，引起容量早期损失甚至失效。

目前，国内外铅酸蓄电池使用期间产生硫化早期容量降低后进行修复的方法主要有：大电流充电法、水疗法、脉冲修复等，但这些方法对已经硫化的铅酸蓄电池要么时间太长，修复一次时间长达一个星期甚至一个月，要么效果不明显。目前市面上还有一种是由日本郝泰克股份有限公司研制的铅酸蓄电池的活化剂，主要是通过添加的活化剂来分解硫酸盐，使之脱离蓄电池极板，但是只能用于富液型开口电池，对于贫液型密封电池，由于无法使修复剂在蓄电池中溶解并渗透，基本无法使用，即使可以使用的复原程度仅80％左右，达不到国家规定的有关标准。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种复原因硫化、缺水原因造成的容量下降的铅酸蓄电池到额定容量的96％以上，并使蓄电池的寿命延长到蓄电池的设计使用寿命。

一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，包括以下步骤：

1、一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于包括以下步骤：

A、电池准备：准备多块同容量和规格电池且电池的开压不低于2V，串联后接入高频脉冲谐振修复仪；

B、加水补充电：打开电池的安全阀，并向电池内加入设定量的去离子水，采用设定电流在设定时间内补充电；

C、初始放电检测：对经B步骤的所有电池的开压进行记录，然后按照设定小时率对电池进行放电，每隔固定时间或者每消耗固定的电池容量时做一次记录；

D、拼组：在经过步骤C的电池中，选择剩余容量在设定范围内的电池拼成一组；

E、制定修复方案：将D步骤中拼成一组的电池根据修复工艺表制定修复方案，将定量的软化分散剂添加到电池中且静置设定时间；

F、修复：记录所有经过步骤E的电池的开压，开机后每隔设定时间测量一次电压并且调整适当的电流，电压保持在2.95V以下，最终修复目标为电解液比重达到规定值，遇到电池如冒烟、电池内部电解液变色、电池局部温度过高则将电池剔除；

G、放电预检测：对于经过步骤F中合格的电池静置设定时间。

H、二次放电检测：记录电池开压，然后按照设定的小时率对电池进行放电，开机后每间隔设定时间后进行记录或者每消耗固定的电池容量时做一次记录。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述步骤B中所述的设定量为0.1C---1C，设定电流为0.05C---0.2C，设定时间1-10小时。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述步骤C中设定小时率为3小时率或5小时率，所述固定时间为0.5小时或0.1小时，所述固定容量电池为10％C或20％C。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述步骤D中设定范围为0---40％或40％---70％。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述步骤D中设定范围为70％---90％或90％---100％。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述步骤E中所述的设定时间为0.5-2小时。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述步骤F中设定时间为0.5或1小时，所述规定值为1.26-1.30。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述步骤G中设定时间为1-5小时。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述步骤H中设定小时率为10小时率，所述步骤小时中设定时间为1或2小时。

本发明所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其中，所述E步骤中的电池修复工艺表为：

当剩余容量为0％---40％时，添加2C---3C的软化分散剂，经过第1、2、3步电流依次为0.2---0.3C、0.15C---0.17C、0.08C---0.12C，经过第1、2、3步时间依次为6小时---8小时、4小时---6小时、1小时---3小时；

当剩余容量为40％---70％时，添加1C---2C的软化分散剂，经过第1、2、3步电流依次为0.15---0.17C、0.08C---0.12C、0.08C---0.1C、，经过第1、2、3步时间依次为5小时---7小时、3小时---5小时、1小时---3小时；

当剩余容量为70％---90％时，添加0---1C的软化分散剂，经过第1、2步电流依次为0.08C---0.12C、0.05C---0.1C、，经过第1、2步时间依次为6小时---8小时、6小时---8小时；

当剩余容量为90％---100％时，添加0---0.5C的软化分散剂，经过第1步电流0.05C---0.1C，经过第一步的时间为10小时---15小时。

本发明中，C为电池标称容量数值，hr为小时率，AH为容量单位安时。

本发明的有益效果为：

1、本发明的铅酸蓄电池硫化修复工艺能有效地促进硫酸铅晶体的软化分解，高度的恢复了铅酸蓄电池的容量。

2、对废旧蓄电池的复原率达到96％以上，接近蓄电池的额定容量，并可以使其寿命达到设计使用寿命。

3、本发明的铅酸蓄电池硫化修复工艺没有破坏铅酸蓄电池内部的物理以及电化学结构。

4、降低了由于蓄电池的报废造成对环境的污染，节约了资源、能源，低碳。

5、由于工艺可操作性高，易于推广，高效低成本，给社会带来巨大的经济效益。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：对某联通基站备用2V单体24节，500AH的一组因硫化引起的早期容量降低的电池进行修复，按照工艺的操作依次如下：

电池准备：准备外壳完好，且单体开压在2.05V---2.12V的范围内的电池串联后接入高频脉冲谐振修复仪，

加水补充电：记录安全阀的位置，打开电池的安全阀，并向电池内加入250ML的去离子水，采用50A电流补充电1小时；

初始放电检测：对经上述步骤的所有电池的开压进行记录，然后采用3hr，125A电流对电池进行放电，放电时间在1小时---1.25小时之间，电池剩余容量在30％---40％之间；

拼组：选择容量在30％---40％之间、放电曲线相似的电池的24节拼成一组；

制定修复方案：向经过上述步骤中拼成一组的电池中加1100ML的软化分散剂，静置1小时后，通过设备对电池进行三步骤连续充电，第一步电流100A、时间7小时，第二步电流75A、时间5小时，第三步电流50A、时间2小时。

修复：记录所有经过上述步骤后的电池的开压，开机后每隔1小时测量一次电压并且调整适当的电流，最高电压保持在2.95V以下，最终修复使得电解液比重达到1.28，未遇到电池如冒烟、电池内部电解液变色、电池局部温度过高的现象。

放电预检测：对于经过上述步骤中合格的电池静置1小时后，按照10hr，50A电流对电池进行放电检测；

放电检测：记录电池开压，开机后每隔1小时对电池做一次记录，放电时间均达到10小时。

最后将成功修复到100％额定容量的电池进行归类编号、拼组，然后清洁电池表面，关闭电池安全阀，并对准安全阀的位置线。集中摆放到成品区，交付客户。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于包括以下步骤：

A、电池准备：准备多块同容量同规格电池且电池的开压不低于2V，串联后接入高频脉冲谐振修复仪；

B、加水补充电：打开电池的安全阀，并向电池内加入设定量的去离子水，采用设定电流在设定时间内补充电；

C、初始放电检测：对经B步骤的所有电池的开压进行记录，然后按照设定小时率对电池进行放电，每隔固定时间或者每消耗固定的电池容量时做一次记录；

D、拼组：在经过步骤C的电池中，选择剩余容量在设定范围内的电池拼成一组；

E、制定修复方案：将D步骤中拼成一组的电池根据修复工艺表制定修复方案，将定量的软化分散剂添加到电池中且静置设定时间；

F、修复：记录所有经过步骤E的电池的开压，开机后每隔设定时间测量一次电压并且调整适当的电流，电压保持在2.95V以下，最终修复目标为电解液比重达到规定值，遇到电池如冒烟、电池内部电解液变色、电池局部温度过高则将电池剔除；

G、放电预检测：对于经过步骤F中合格的电池静置设定时间。

H、二次放电检测：记录电池开压，然后按照设定的小时率对电池进行放电，开机后每间隔设定时间后进行记录或者每消耗固定的电池容量时做一次记录。

2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述步骤B中所述的设定量为0.1C---1C，设定电流为0.05C---0.2C，设定时间1-10小时。

3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述步骤C中设定小时率为3小时率或5小时率，所述固定时间为0.5小时或1小时，所述固定容量电池为10％C或20％C。

4.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述步骤D中设定范围为0---40％或40％---70％。

5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述步骤D中设定范围为70％---90％或90％---100％。

6.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述步骤E中所述的设定时间为0.5-2小时。

7.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述步骤F中设定时间为0.5或1小时，所述规定值为1.26-1.30。

8.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述步骤G中设定时间为1-5小时。

9.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述步骤H中设定小时率为10小时率，所述步骤小时中设定时间为1或2小时。

10.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池硫化修复工艺，其特征在于：所述E步骤中的电池修复工艺表为：

当剩余容量为0％---40％时，添加2C---3C的软化分散剂，经过第1、2、3步电流依次为0.2---0.3C、0.15C---0.17C、0.08C---0.12C，经过第1、2、3步时间依次为6小时---8小时、4小时---6小时、1小时---3小时；

当剩余容量为40％---70％时，添加1C---2C的软化分散剂，经过第1、2、3步电流依次为0.15---0.17C、0.08C---0.12C、0.08C---0.1C、，经过第1、2、3步时间依次为5小时---7小时、3小时---5小时、1小时---3小时；

当剩余容量为70％---90％时，添加0---1C的软化分散剂，经过第1、2步电流依次为0.08C---0.12C、0.05C---0.1C、，经过第1、2步时间依次为6小时---8小时、6小时---8小时；

当剩余容量为90％---100％时，添加0---0.5C的软化分散剂，经过第1步电流0.05C---0.1C，经过第一步的时间为10小时---15小时。