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专利名称：一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法及加酸系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210660131.7

专利申请（专利权）人：江西振盟新能源有限公司
权利人地址：江西省宜春市宜丰县良岗工业园

专利发明（设计）人：高小民,楼志扬,蒲爽,叶志坚,贾正兵,颜克球,刘瑞红,韩飞

专利摘要：本发明公开了一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法。该加酸方法首先对阀控密封铅酸蓄电池的电极片表面进行淋酸，再对阀控密封铅酸蓄电池的电极片干燥，阀控密封铅酸蓄电池的电池加酸化成，确定电池的加酸酸量以及加酸前电解液的密度。本发明可精准计算出电解液在各温度情况下导电效率与粘度，并能在电池化成过程中精准控制化成温度，提高了阀控密封铅酸蓄电池的电池性能。本发明还公开了一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统包括淋酸装置、装配装置、运输装置、放电装置、加酸装置、冷却装置。

主权利要求：
1.一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法，其特征在于，主要按照以下步骤进行：步骤1，对阀控密封铅酸蓄电池的电极片表面进行淋酸，淋酸时间控制在10min，淋酸室内温度控制在30℃；
步骤2，对阀控密封铅酸蓄电池的电极片进行干燥；
步骤3，对阀控密封铅酸蓄电池的正负电极片配组，包叠玻璃纤维隔板，焊接成排后密封装入壳体；
步骤4，将待加酸的阀控密封铅酸蓄电池运输至加酸装置；
步骤5，对阀控密封铅酸蓄电池的电池加酸化成；
步骤6，抽取阀控密封铅酸蓄电池内部剩余的电解液，进行充电调整，其中，所述步骤5具体为以下步骤：
步骤5.1，确定电池的加酸酸量以及加酸前电解液的密度；
步骤5.2，将定量的电解液加入阀控密封铅酸蓄电池中；
步骤5.3，选择0.03C～0.04C进行恒流充电5h，控制温度在35℃；
步骤5.5，静置放电1h；
步骤5.5，选择0.06C～0.08C进行恒流充电10h，控制温度在50℃；
步骤5.6，选择0.25C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为2.8V；
步骤5.7，静置放电2h；
步骤5.8，选择0.02C～0.03C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为2.94V；
步骤5.9，选择0.06C～0.08C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为3.16V；
步骤5.10，静置放电1h；
步骤5.11，选择0.25C～0.3C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为1.9V；
步骤5.12，选择0.03C～0.04C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为3.5V，其中，进行所述步骤5.1具有包括：第一步，确定铅酸蓄电池装配工艺的压缩比与松紧度；
第二步，根据隔板材质优劣调整电解液浓度；
第三步，根据铅酸蓄电池的容积确定电化学反应所需的酸量；
第四步，根据该浓度电解液在各温度下电解液导电效率，选择合适温度；
第五步，根据该浓度电解液在各温度下电解液粘度，选择在43℃～45℃，采用加酸系统实现所述的阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法，该加酸系统主要有淋酸装置、干燥架、装配装置、护栏、运输装置、放电装置、加酸装置、冷却装置，所述放电装置具有一导向架，导向架上连接有正负极连接线，正负极连接线与铅酸蓄电池连接，导向架顶部下端面设有一电磁铁，一金属板经第一复位弹簧连接在导向架上，电磁铁控制所述金属板行程，所述导向架底部上端面还设有一断路开关，所述金属板控制该断路开关，该断路开关控制电路导通，启动电磁铁通电，电磁铁吸引金属板向上移动，第一复位弹簧被压缩，电路导通，当电磁铁断电，金属板在第一复位弹簧的作用下回位，压住断路开关，电路断开。 说明书 : 一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法及加酸系统技术领域[0001] 本发明涉及铅酸蓄电池生产技术，尤其涉及一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法及加酸系统。背景技术[0002] 阀控式密封铅酸蓄电池（VRLAB电池）现有的化成方式有两种，一种为极板化成，组装成电池后再进行加液补充电；一种为电池化成，直接得到电池成品。电池化成关键问题是电解液难以控制，电解液量与电解液密度受到极板内含酸量、化成过程的温度等因素影响。在电池化成过程中，首先应控制电池的灌酸量及灌酸前电解液的密度及温度。如专利号CN201711050150.1，该文件公开了电解液密度对化成后电池性能的影响。[0003] 电池化成温度会影响电解液的粘度和电导率及电极材料离子扩散速度，对化成效果出现影响的。一般地，化成温度越高电解液粘度越低、电解液电导率越高、电极材料离子扩散速度越快，因此极化越。尚Ч胶。但时，温度过高时，将会破坏已经形成膜的结构、改变其组份，同时电解液为有机溶剂溶液，过高的温度将使得电解液中的低沸点成份挥发速度加快，影响化成效果。发明内容[0004] 为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法及加酸系统，能够精准加酸，并能在电池化成过程中精准控制化成温度，提高了阀控密封铅酸蓄电池的电池性能。[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：[0006] 一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法，其特征在于，主要按照以下步骤进行：[0007] 步骤1，对阀控密封铅酸蓄电池的电极片表面进行淋酸，淋酸时间控制在10min，淋酸室内温度控制在30℃；[0008] 步骤2，对阀控密封铅酸蓄电池的电极片进行干燥；[0009] 步骤3，对阀控密封铅酸蓄电池的正负电极片配组，包叠玻璃纤维隔板，焊接成排后密封装入壳体；[0010] 步骤4，将待加酸的阀控密封铅酸蓄电池运输至加酸装置；[0011] 步骤5，对阀控密封铅酸蓄电池的电池加酸化成；[0012] 步骤6，抽取阀控密封铅酸蓄电池内部剩余的电解液，进行充电调整。[0013] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法中，所述步骤5具体为以下步骤：步骤5.1，确定电池的加酸酸量以及加酸前电解液的密度。[0014] 步骤5.2，将定量的电解液加入阀控密封铅酸蓄电池中。[0015] 步骤5.3，选择0.03C～0.04C进行恒流充电5h，控制温度在35℃。[0016] 步骤5.5，静置放电1h。[0017] 步骤5.5，选择0.06C～0.08C进行恒流充电10h，控制温度在50℃。[0018] 步骤5.6，选择0.25C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为2.8V。[0019] 步骤5.7，静置放电2h。[0020] 步骤5.8，选择0.02C～0.03C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为2.94V。[0021] 步骤5.9，选择0.06C～0.08C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为3.16V。[0022] 步骤5.10，静置放电1h。[0023] 步骤5.11，选择0.25C～0.3C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为1.9V。[0024] 步骤5.12，选择0.03C～0.04C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为3.5V。[0025] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法中，进行所述步骤5.1具有包括：第一步，确定铅酸蓄电池装配工艺的压缩比与松紧度；[0026] 第二步，根据隔板材质优劣调整电解液浓度；[0027] 第三步，根据铅酸蓄电池的容积确定电化学反应所需的酸量；[0028] 第四步，根据该浓度电解液在各温度下电解液导电效率，选择合适温度；[0029] 第五步，根据该浓度电解液在各温度下电解液粘度，选择合适温度。[0030] 一种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统，其特征在于，用于实现权利要求1所述的阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法，该加酸系统主要由淋酸装置、干燥架、装配装置、护栏、运输装置、放电装置、加酸装置、冷却装置。[0031] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统中，所述放电装置具有一导向架，导向架上连接有正负极连接线，正负极连接线与铅酸蓄电池连接，导向架顶部下端面设有一电磁铁，一金属板经第一复位弹簧连接在导向架上，电磁铁控制所述金属板行程。[0032] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统中，所述导向架底部上端面还设有一断路开关，所述金属板控制该断路开关，该断路开关控制电路导通。[0033] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统中，所述加酸装置具有一酸泵，酸泵的一端与第一储酸罐连接，第一储酸罐的另一端与电控球阀连接，电控球阀与注酸罐的一端连接，注酸罐的另一端与铅酸蓄电池连接。[0034] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统中，所述冷却装置包括风泵、第二储酸罐，该风泵分别与注酸罐、第二储酸罐连接。[0035] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统中，所述冷却装置还具有一热感丝，该热感丝位于所述连接板与注酸罐的连接处，且该热感丝贴合在注酸罐连接导管处。[0036] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统中，所述热感丝提供两种状态，在一种状态下，所述热感丝控制风泵启动，在另一状态下热感丝控制风泵关闭。[0037] 本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸系统中，所述放电装置还具有一孔板，该孔板限制铅酸蓄电池滑动行程。[0038] 实施本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法及加酸系统，具有以下有益效果：该方法通过对电极片表面淋酸，使极板表面生成一层薄薄的体积较大的PbSO4层，极板不易粘连，又不会裂纹。该方法精准计算出电解液在各温度情况下导电效率与粘度，并能通过对应装置在电池化成过程中精准控制化成温度，提高了阀控密封铅酸蓄电池的电池性能。附图说明[0039] 图1为本发明阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法的流程框图；[0040] 图2为本发明加酸方法步骤5的流程框图；[0041] 图3为本发明加酸方法步骤5.1的流程框图；[0042] 图4为本发明加酸方法电解液导电效率的数据分析图；[0043] 图5为本发明加酸方法电解液粘度的数据分析图；[0044] 图6为实施本发明加酸方法的流水线结构示意图；[0045] 图7为实施本发明步骤5的放电装置结构示意图；[0046] 图8为图7的部分结构示意图；[0047] 图9为图8的部分结构示意图；[0048] 图10为图9的拆分结构示意图；[0049] 图11为实施本发明加酸方法运输装置的结构示意图；[0050] 图12为实施本发明加酸方法加酸装置与冷却装置的结构示意图；[0051] 图13为图12的另一角度部分结构示意图。[0052] 附图标记表示为：1?淋酸装置、2?干燥架、3?装配装置、4?护栏、5?运输装置、51?叉车、52?插板、53?铅酸蓄电池、6?放电装置、61?底架、62?控制器、63?第一支架、64?导线、65?孔板、66?导向架、67?正极连接线、671?负极连接线、68?金属板、69?第一复位弹簧、610?电磁铁、611?接头、612?断路开关、7?加酸装置、71?第二支架、72?底板、73?酸泵、74?第一储酸罐、75?电控球阀、76?连接板、77?注酸罐、8?冷却装置、81?风泵、82?第二储酸罐、83?热感丝。具体实施方式[0053] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。[0054] 电池加酸化成指的是用电化学方法将生极板中的铅膏转化为带电的活性物质的过程。电池化成最关键的问题之一，是电解液难以控制，因电解液量和电解液密度在化成过程中受许多因素制约。如极板内含酸量、化成过程的温度、化成过程的控制水平等。如图1至图3所示，本发明的这种阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法。本发明通过数据分析精准计算出电解液在各温度情况下导电效率与粘度，并能在电池化成过程中通过相对应装置精准控制化成温度，提高了阀控密封铅酸蓄电池的电池性能。主要按照以下步骤进行：[0055] 步骤1，对阀控密封铅酸蓄电池的电极片表面进行淋酸，淋酸时间控制在10min，淋酸室内温度控制在30℃，电极片淋酸过程中，极板表面生成一层薄薄的体积较大的PbSO4层，极板不易粘连，又不会裂纹，淋酸时间控制十分钟左右，为了防止淋酸时间过长表面会残留PbSO4，形成白斑。[0056] 步骤2，对阀控密封铅酸蓄电池的电极片进行干燥，目的为了降低电极片含水量，与游离金属铅的含量。[0057] 步骤3，对阀控密封铅酸蓄电池的正负电极片配组，包叠玻璃纤维隔板，焊接成排后密封装入壳体。[0058] 步骤4，将待加酸的阀控密封铅酸蓄电池运输至加酸装置。[0059] 步骤5，对阀控密封铅酸蓄电池的电池加酸化成，具体步骤包括：[0060] 步骤5.1，确定电池的加酸酸量以及加酸前电解液的密度。[0061] 步骤5.2，将定量的电解液加入阀控密封铅酸蓄电池中。[0062] 步骤5.3，选择0.03C～0.04C（库仑是电荷量单位，用C表示）进行恒流充电5h，控制温度在35℃，成膜反应封位置重合，不会对成膜出现大的影响。[0063] 步骤5.5，静置放电1h。[0064] 步骤5.5，选择0.06C～0.08C进行恒流充电10h，控制温度在50℃，峰位置分明右移，极化增大，将对化成效果出现影响，因此从节约化成时间，又得到性能优良的电芯的角度分解。[0065] 步骤5.6，选择0.25C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为2.8V，计算出dQ/dV的值（微分容量值），第一个反应峰值为2.8V。[0066] 步骤5.7，静置放电2h。[0067] 步骤5.8，选择0.02C～0.03C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为2.94V（计算出dQ/dV的值，反应峰值为2.94V）。[0068] 步骤5.9，选择0.06C～0.08C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为3.16V。[0069] 步骤5.10，静置放电1h。[0070] 步骤5.11，选择0.25C～0.3C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为1.9V。[0071] 步骤5.12，选择0.03C～0.04C进行恒流充电，直至单个蓄电池电压为3.5V，可以将化成截止电位设置在3.5V，仅要小电流充电至3.5V，之后即可使用正常的充放电电流对电池进行充放电。[0072] 步骤6，抽取阀控密封铅酸蓄电池内部剩余的电解液，进行充电调整，目的是建立电池内部氧循环通道，使之开始循环作用，即通过调整充电后把电池内部氧循环建立起来。[0073] 其中，步骤5.1的具体步骤为：第一步，确定铅酸蓄电池装配工艺的压缩比与松紧度；第二步，根据隔板材质优劣调整电解液浓度；第三步，根据铅酸蓄电池的容积确定电化学反应所需的酸量；第四步，根据该浓度电解液在各温度下电解液导电效率，选择合适温度；第五步，根据该浓度电解液在各温度下电解液粘度，选择合适温度。如图4至图5所示，数据分析后确定电解液在43℃～45℃在情况下，电解液导电效率最好，电解液粘度最低。[0074] 相应的，如图6至图13所示，实施本发明阀控密封铅酸蓄电池的加酸方法的加酸系统包括淋酸装置1、干燥架2、装配装置3、护栏4、运输装置5、放电装置6、加酸装置7、冷却装置8。完成步骤1至步骤3后，由运输装置5将电池运输至加酸装置7处，加酸结束后再运输在放电装置6，运输装置5具体为叉车51，叉车51上装有插板52，铅酸蓄电池53放置在插板52上（两个铅酸蓄电池为一组）。[0075] 如图12至图13所示，加酸装置7上具有第二支架71，第二支架71上固定连接有底板72，酸泵73固定连接在底板72上，酸泵73的一端通过导管与第一储酸罐74连接，第一储酸罐74经电控球阀75与连接板76连接。酸泵73的另一端通过另一根导管与连接板76的上端口一端连接，连接板76的上端口的另一端与注酸罐77连接，注酸罐77的下端口经导管插入铅酸蓄电池内部。[0076] 冷却装置8包括风泵81、第二储酸罐82、热感丝83。风泵81固定连接在底板72上，风泵两端经导管分别与连接板76、注酸罐77连接。热感丝83位于连接板76与注酸罐77的连接处，且该热感丝83贴合在注酸罐77连接导管处。[0077] 启动酸泵73、电控球阀75打开，将第一储酸罐74内的电解液经连接板76注入注酸罐77内，再由注酸罐77加入铅酸蓄电池内部，从而完成加酸。在酸泵73进行加酸的过程中，热感丝83检测导管内电解液温度高于45℃时，启动风泵81，风泵81对铅酸蓄电池内部抽压，将内部多余的热量带出。当热感丝83检测导管内电解液温度不超过45℃时，关闭风泵81，使铅酸蓄电池内部电极液温度始终保持在43℃～45℃。[0078] 如图7至图10所示，放电装置6主要由底架61、控制器62、第一支架63、导线64、孔板65、导向架66、正极连接线67、负极连接线671、金属板68、第一复位弹簧69、电磁铁610、接头611、断路开关612组成。控制器62固定连接在底架61上，多个第一支架63固定连接在底架61上方，多根导线64镶嵌在第一支架63的侧边。孔板65固定连接在第一支架63上，孔板65作铅酸蓄电池定位用。导向架66固定连接在第一支架63上，正极连接线67与负极连接线671分别位于导向架66的两孔洞处。金属板68经第一复位弹簧69沿导向架66圆杆方向滑动连接，电磁铁610通过一连接板固定连接在导向架66顶部下端面处，两接头611贯穿导向架66与一端与导线64连接，另一端与正负极连接线连接。断路开关612设在导向架66底部上端面，开环612的触点与金属板68接触。其中，断路开关612控制接头611电路导通。[0079] 当铅酸蓄电池运输至第一支架63上，首先将两铅酸蓄电池串联，正极连接线67与负极连接线671与其中一铅酸蓄电池连接。启动电磁铁610通电，电磁铁610吸引金属板68向上移动，第一复位弹簧69被压缩。此时，金属板68不再压住断路开关612，电路导通，当电磁铁610断电，金属板68在第一复位弹簧的作用下回位，压住断路开关612，电路断开。[0080] 当电池化成完毕后，启动酸泵73、关闭电控球阀75，将铅酸蓄电池内部剩余的电解液抽回，此时电控球阀75关闭，剩余电解液回流至第二储酸罐82内。最后再进行充电调整，目的是建立电池内部氧循环通道，使之开始循环作用，即通过调整充电后把电池内部氧循环建立起来。[0081] 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，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：江西

专利申请日期：2022-06-13

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115020938B