[發明專利]一種鉛酸蓄電池修復與保養式充電的方法

在審

• 申請號: 201410221703.7
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN105098269A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 王惠民
• 申請（專利權）人: 王惠民
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鉛酸蓄電池技術，尤其是鉛酸蓄電池的修復與保養式充電的方法，采取恒流與掃頻脈沖并列輸出的方法作為一個工作周期，并連續重復地對鉛酸蓄電池進行輸出的工作過程。

背景技術

鉛酸電池是目前為止世界上使用最為廣泛的一種化學電源，它具有良好的可塑性，電壓特性平穩，容量大，使用壽命長，適用范圍廣，無污染，原材料來源豐富，制造成本低，可再生使用，以及造價低廉等綠色能源的優點。因而市場上對鉛酸蓄電池需求和應用極為廣泛，大量的銷售額也帶來了鉛酸蓄電池要修復與保養的量。現有對鉛酸蓄電池修復通常采用恒流充電法、階段充電法(恒流—恒壓或恒流—恒壓—恒流)、脈沖充電法。脈沖充電法有：半周波或半方波法、變電壓間隙充電法、變電流間隙充電法、變電壓變電流波浪式間隙正負零脈沖充電法，以及瑞典的低頻修復法等等。但在現有的鉛酸電池修復與充電的方法中，尤其是對200AH以上，至數千安時的大容量電池修復與充電，往往對以下的問題還不能得到較好的解決：

一是對鉛酸電池進行充電和修復過程中出現的三種極化現象：

1)歐姆極化——在對鉛酸電池進行充電和修復過程中，正負離子向兩極遷移，那就不可避免地會受到歐姆內阻的阻力，為克服歐姆內阻來推動離子遷移而施加的電流和電壓，必然會產生熱量并轉化給環境，以造成蓄電池的高溫；

2)濃度極化——在充電或修復過程中，生成物和反應物的擴散(均衡)速度遠遠比不上化學反應速度，造成電池極板中部和周邊的電解液濃度分布不均勻；

3)電化學極化——電極上進行的電化學反應速度落后于電極上電子運動的速度而造成電化學極化，其嚴重阻礙了正常的充電電流。

二是電池極板上產生的硫化鉛結晶體問題：鉛酸電池在充放電的電化學反應過程中，在極板表面上同時會產生硫化鉛結晶體，并繼續不斷地產生或增大，極大地阻礙了蓄電池的正常電化學反應。

三是鉛酸電池充電的時間較長，且達不到電池實際意義上的額定容量飽和的目的，長期使用易縮短電池的壽命。

電池修復與保養充電存在的問題一直阻擾著鉛酸電池的發展。

發明內容

本發明要解決現有技術上存在的問題，提供一種鉛酸蓄電池的修復與保養式充電的方法，以提高電池的修復和保養式充電的質量，縮短電池修復的時間。

為解決上述技術問題，本發明的一種鉛酸電池修復與保養式充電的方法，其包括如下步驟：

1-1)采取電池修復機恒流與掃頻脈沖并列輸出的方法作為一個工作周期，并連續重復地對鉛酸蓄電池進行輸出的工作過程；

1-2)電池靜置穩定工作過程；

1-3)電池修復機對電池補足充電的工作過程，使鉛酸蓄電池獲得飽和的額定容量。

所述的步驟1-1)中，恒流與掃頻脈沖并列輸出的工作周期，連續重復地對鉛酸蓄電池進行輸出，此時為恒流限壓輸出，限壓范圍為鉛酸蓄電池額定電壓的1～1.8倍；其工作過程的步驟包括：

2-1)恒流輸出：恒流輸出是一個對鉛酸蓄電池進行充電的過程，恒流電流為電池額定容量的0.01～0.3倍，電壓為電池額定電壓的1～1.8倍，電流持續輸出時間長度范圍為1min～1H；

2-2)暫停：恒流輸出暫停，整個暫停時間長度范圍為1ms～10min，在暫停時間段內的任一時間進行下一步驟2-3)；

2-3)電池瞬間放電：放電時間的總長度范圍為0～10ms，放電脈沖次數為1次或多次或0次，放電脈沖寬度范圍為1μs～5ms；當保養式充電時，允許將放電脈沖次數或放電脈沖寬度設置為0，無電池瞬間放電；放電后再繼續前一步驟2-2)的暫停；

2-4)掃頻脈沖輸出：其含有一個或多個掃頻脈沖單元，每個掃頻脈沖單元以逐步升高或逐步降低的脈沖頻率進行掃頻脈沖輸出，每個掃頻脈沖單元的輸出頻率范圍為1HZ～3000HZ，每個掃頻脈沖單元的持續時間長度范圍為0.1min～30min，其占空比范圍為10％～90％，掃頻脈沖的輸出電流范圍為電池額定容量的0.2～1.5倍，輸出電壓范圍為電池額定電壓的1～1.8倍，掃頻脈沖段的持續時間長度范圍為1min～1H；通過脈沖掃頻，能及時消除鉛酸電池在充電過程中發生的硫化鉛結晶現象；

2-5)暫停：掃頻脈沖暫停輸出，整個暫停時間長度范圍為1ms～10min，在暫停時間段內的任一時間進行下一步驟2-6)；