[發明專利]一種內化成鉛酸蓄電池超聲波化成方法

有效

• 申請號: 201410110864.9
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103943894A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張森;賀鴻喜
• 申請（專利權）人: 超威電源有限公司
• 主分類號: H01M10/12
• 分類號: H01M10/12;H01M10/44
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及蓄電池領域，具體涉及一種提高化成效率、縮短化成周期的內化成鉛酸蓄電池超聲波化成方法。

?

背景技術

鉛酸電池（Lead-acid?battery）電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。自法國人普蘭特（G.Plante）于1859年發明鉛酸蓄電池，已經歷了近150年的發展歷程，鉛酸蓄電池在理論研究方面，在產品種類及品種、產品電氣性能等方面都得到了長足的進步，不論是在交通、通信、電力、軍事還是在航海、航空各個經濟領域，鉛酸蓄電池都起到了不可缺少的重要作用。近年來，隨著城市化的加速和城市范圍的擴大，交通流量劇增。雖然汽車等交通工具發展迅速，但受到使用價格相對昂貴和油價上漲等因素的影響，使電動自行車以其輕捷、方便、價格低廉等優勢，在國內市場深受廣大消費者的歡迎。鉛酸蓄電池因性價比高、功率特性好，自放電小，價格便宜，近年來在電動自行車中又得到了應用。

鉛酸蓄電池內化成從簡化操作工藝步驟和節約能耗、減少排放的角度來看值得推廣，而制定合理的電池內化成生產工藝，是做好電池內化成的關鍵。內化成鉛酸蓄電池生產制造技術發展至今，其化成工藝至今大多仍沿用傳統的多階段直流化成方式，電池化成效率低，生產周期長，也有少數廠家采用脈沖技術，即正負脈沖或間歇脈沖化成，但至今未得到推廣。對于內化成鉛酸蓄電池，由于鉛鈣合金的特性，為保證其循環壽命，組裝工藝要保證絕對的緊裝配，由此導致電池內部的極板、隔板吸酸飽和度都相對較低，在此貧液狀態下化成，內阻較高，不利于電解液和溫度的擴散，電池化成難度大、效率低、化成周期長，而長時間的高電壓充電化成加劇了板柵的腐蝕，縮短了電池的使用壽命。

中國專利公開號CN101459258A，公開日2009年6月17日，名稱為鉛酸蓄電池內化成反充電化成工藝，該申請案公開了一種鉛酸蓄電池內化成反充電化成工藝，包括鉛酸蓄電池的灌酸或灌膠步驟及充電步驟，在灌酸或灌膠步驟完成后及充電步驟前，對電池進行反向充電。其不足之處在于，該方法雖然會提高板柵與活性物質之間的導電性，但是蓄電池內多余的游離酸需要抽酸的步驟，影響環境，且降低工作效率。

?

發明內容

本發明的目的在于為了解決現有內化成鉛酸蓄電池，電池化成難度大、效率低、化成周期長，而長時間的高電壓充電化成加劇了板柵的腐蝕，縮短了電池的使用壽命的缺陷而提供一種提高化成效率、縮短化成周期的內化成鉛酸蓄電池超聲波化成方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種內化成鉛酸蓄電池超聲波化成方法，所述方法是將加酸后的鉛酸蓄電池放入水浴槽靜置過程中，使用超聲波發生器對水浴槽進行超聲波振蕩，靜置階段結束后，關閉超聲波發生器；然后對靜置后的鉛酸蓄電池進行充電，當充電電壓達到15-16V時，再次使用超聲波發生器進行超聲波振蕩。在本技術方案中，超聲波促進電化反應的原理主要是換能器將功率超聲頻源的聲能轉換成機械振動，通過化成水浴槽壁使之將槽中的液體輻射到超聲波，電池內部的電解液與外部液體產生共振，由于受到輻射的超聲波，使之槽內液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動，超聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播，即一層強一層弱，依次傳遞，當弱的聲波信號作用于液體中時，會對液體產生一定的負壓，即液體體積增加，液體中分子空隙加大，形成許許多多微小的氣泡，而當強的聲波信號作用于液體時，則會對液體產生一定的正壓，即液體體積被壓縮減小，液體中形成的微小氣泡被壓碎，氣泡閉合的瞬間產生沖擊波，一方面破壞化成過程中極板、隔板表面吸附的氣泡，另一方面能加劇電子、酸根離子的遷移，超聲波在電解液中傳播時會產生正負交變的聲壓，形成射流，加速氫氧離子的化合，同時由于非線性效應會產生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會產生高速的微射流，所有這些作用，增加攪拌、擴散作用，加速PbO₂的轉換，同時了保證極板上下活性物質的均勻一致性，凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有促進化成作用，進而縮短電池的化成周期。