用于容量不足的铅酸蓄电池活化方法与流程

本发明属于化学电源技术领域，具体地讲，本发明涉及一种铅酸蓄电池，特别是一种用于容量不足的铅酸蓄电池活化方法。

背景技术

经济发达国家的公共电网发展非常成熟，其供电质量既好又稳定，正常情况下可以做到数月，甚至全年不无故停电。然而一些经济相对落后国家及地区的公共电网供电质量相对较差，停电时有发生。分散而建的移动通信基站受公共电网影响较大，为了确保通信质量，必须自备一套电源。当今大多数移动通信基站自备电源首选铅酸蓄电池。市售铅酸蓄电池完全能够满足在频繁停电场景下使用，一旦移动通信基站所在地发生停电，立即开启通信基站自备铅酸蓄电池组对外放电电路。当公共电网恢复供电，即转为对铅酸蓄电池充电模式。

因铅酸蓄电池充放电反应首先在板栅与铅膏接触的界面之间，若充放电控制逻辑设置不尽合理，两者接触界面会形成高阻抗的钝化层，此钝化层主要成份为导电性能非常差的硫酸铅。颗粒细小的硫酸铅在界面上逐渐聚集，直至形成组织致密的钝化层，最终导致铅酸蓄电池内部的电化学反应不能正常进行，此情况便产生俗称的落后电池或容量不足电池。对于上述使用场景产生的落后电池，在现有技术条件下采用充电、加水、加酸等方法均无法修复。移动通信基站配套的铅酸蓄电池基于上情况，应用不久便可能产生批量报废，批量报废除给用户带来直接的经济损失外，也不利于制造商的声誉。

技术实现要素：

本发明主要解决铅酸蓄电池在频繁停电场景下产生的落后电池无法修复的问题，提出一种用于容量不足的铅酸蓄电池活化方法，该方法合理、实施容易，能够高效去除板栅与铅膏界面的钝化层。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

一种用于容量不足的铅酸蓄电池活化方法，其改进之处在于该方法按下列步骤进行：

a、高温时效处理

a1、将择取的容量不足的铅酸蓄电池作开路处理，然后一并送入烘箱中；

a2、在烘箱升温45℃±10℃条件下烘干10～24h；

b、反向充电活化

b1、从烘箱中取出已作时效处理的容量不足的铅酸蓄电池，待冷至室温后将相同规格的铅酸蓄电池作串联连接；

b2、将充放电设备的两极分别对位连接已作串联连接的铅酸蓄电池两极；

b3、在反向充电制式下，采用恒流模式充电，反向充电量为c10～1.5c10，反向充电电流0.5i10～1i10，反向充电时间18～24h；

b4、相间1～3h测量一次铅酸蓄电池的电压，当反向充电量达到1.5c10

或单体平均电压小于-2v时停止反向充电；

c、正向充电

c1、将充放电设备转换成正向充电模式；

c2、采用恒压限流模式充电或恒流限时模式充电，直至满电为止；

d、容量检测。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、活化方法步骤少，在常规条件下配套通用设备就可以实现目的。

2、分别实施高温时效和反向充电两步骤，从两个方面去除板栅与铅膏界面的钝化层，使得板栅与铅膏之间电子传导趋于正常，即落后电池的容量得到充分恢复。

附图说明

图1是实施例1在活化前的正极板剖面置于sem扫描电镜下状态。

图2是是实施例1经活化处理过的正极板剖面置于sem扫描电镜下状态。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

xx地一座在用的移动通信基站配有后备电源，该电源由一组2v500ah铅酸蓄电池组成，共使用9个月。因该地区公共电网处于改造期间，时有停电，再加上充放电控制逻辑设置不尽合理，应用不久便产生落后电池。由于落后电池的存在，殃及其它铅酸蓄电池，最终导致配套的整组铅酸蓄电池容量下降，剩余容量仅有20～30%c10。为了验证本发明，取用这批容量不足的铅酸蓄电池作为实施例。

用于容量不足的铅酸蓄电池活化方法，该方法按下列步骤进行：

a、高温时效处理

a1、将作为实施例的铅酸蓄电池作开路处理，然后一并送入烘箱中；

a2、烘箱升温至50℃±5℃，将铅酸蓄电池高温时效12h；

b、反向充电活化

b1、从烘箱中取出已作高温时效处理的铅酸蓄电池，待冷至室温后将相同规格的铅酸蓄电池作串联连接；

b2、将充放电设备的两极分别对位连接已作串联连接的铅酸蓄电池两极；

b3、在反向充电制式下，本实施例采用恒流模式充电，反向充电恒流值为0.8i10，充电时间16h；

b4、本实施例相间2h测量一次铅酸蓄电池的电压，当充电16h时，单体平均电压为-2.01v，单体电压达到＜-2v终止充电条件，停止反向充电；此时反向充电量为1.28c10；

c、正向充电

c1、将充放电设备转换成正向充电模式；

c2、采用恒压限流模式充电，恒压2.35v/单体，限流1i10充电，直至满电为止；

d、容量检测

按yd/t799标准要求检测，本实施例以i10恒流放电，当平均电压1.8v/只时截止放电，放电累计时间为9h32min，此时剩余容量95.3%c10。经60%dod循环寿命测试达到同规格新电池循环寿命的87%。

实施例2

本实施例是容量仅剩10%左右的工业用12v100ah铅酸蓄电池（6个2v单体串联成12v电池），所用活化方法同实施例1相似，具体步骤如下：

a、高温时效处理

a1、将作为实施例的铅酸蓄电池作开路处理，然后一并送入烘箱中；

a2、烘箱升温至40℃±5℃，烘干24h；

b、反向充电活化

b1、从烘箱中取出已作高温时效处理的铅酸蓄电池，待冷至室温后将相同规格的铅酸蓄电池作串联连接；

b2、将充放电设备的两极分别对位连接已作串联连接的铅酸蓄电池两极；

b3、在反向充电制式下，本实施例采用恒流模式充电，恒流i10,充电时间15h；

b4、本实施例相间3h测量一次铅酸蓄电池的电压，当充电15h时，单体平均电压-1.96v，此时反向充电量为1.5c10,反充电量达到充电终止条件，停止反向充电；

c、正向充电

c1、将充放电设备转换成正向充电模式；

c2、采用恒流限时模式充电，采用恒压2.35v/单体（12v电池为14.1v/只），限流1i10充电，直至满电为止；

d、容量检测

按yd/t799标准要求检测，本实施例以1i10恒流放电，当平均电压10.8v/只时截止放电，放电累计时间为9h36min，此时剩余容量96%c10。修复后的铅酸蓄电池在测试室经100%dod循环寿命测试163次时剩余容量为83%c10，达到同规格新电池的性能水平。

本发明通过适当提高温度进行时效处理，因为升温可增大板栅与铅膏界面硫酸铅的溶解度，减少不导电的硫酸铅对放电电子传输的影响。可是，经高温时效处理后，板栅与铅膏界面之间仍然残留硫酸铅，再通过实施反向充电的技术措施，尽可能地将残留硫酸铅中的硫酸置换出来，仅剩下导电性能好的金属铅。如图1所示是实施例1在活化前的正极板剖面置于sem扫描电镜下状态，图中展示板栅与铅膏界面之间存在大量的硫酸铅颗粒。图2所示是实施例1经活化处理过的正极板剖面置于sem扫描电镜下状态，图中展示板栅与铅膏界面之间已无明显的硫酸铅颗粒。

总的来说，本发明通过实施高温时效处理和反向充电两项技术措施，基本消除了板栅与铅膏界面之间的钝化层，使该处的电子传导趋于正常。容量不足的铅酸蓄电池经活化方法处理后，使原先失去的容量的落后电池得到充分恢复，因此避免发生批量报废问题，大大减少用户与制造商的产品质量纠纷。