[发明专利]一种内化成铅酸蓄电池超声波化成方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池领域，具体涉及一种提高化成效率、缩短化成周期的内化成铅酸蓄电池超声波化成方法。

 

背景技术

铅酸电池（Lead-acid battery）电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。自法国人普兰特（G.Plante）于1859年发明铅酸蓄电池，已经历了近150年的发展历程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步，不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域，铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。近年来，随着城市化的加速和城市范围的扩大，交通流量剧增。虽然汽车等交通工具发展迅速，但受到使用价格相对昂贵和油价上涨等因素的影响，使电动自行车以其轻捷、方便、价格低廉等优势，在国内市场深受广大消费者的欢迎。铅酸蓄电池因性价比高、功率特性好，自放电小，价格便宜，近年来在电动自行车中又得到了应用。

铅酸蓄电池内化成从简化操作工艺步骤和节约能耗、减少排放的角度来看值得推广，而制定合理的电池内化成生产工艺，是做好电池内化成的关键。内化成铅酸蓄电池生产制造技术发展至今，其化成工艺至今大多仍沿用传统的多阶段直流化成方式，电池化成效率低，生产周期长，也有少数厂家采用脉冲技术，即正负脉冲或间歇脉冲化成，但至今未得到推广。对于内化成铅酸蓄电池，由于铅钙合金的特性，为保证其循环寿命，组装工艺要保证绝对的紧装配，由此导致电池内部的极板、隔板吸酸饱和度都相对较低，在此贫液状态下化成，内阻较高，不利于电解液和温度的扩散，电池化成难度大、效率低、化成周期长，而长时间的高电压充电化成加剧了板栅的腐蚀，缩短了电池的使用寿命。

中国专利公开号CN101459258A，公开日2009年6月17日，名称为铅酸蓄电池内化成反充电化成工艺，该申请案公开了一种铅酸蓄电池内化成反充电化成工艺，包括铅酸蓄电池的灌酸或灌胶步骤及充电步骤，在灌酸或灌胶步骤完成后及充电步骤前，对电池进行反向充电。其不足之处在于，该方法虽然会提高板栅与活性物质之间的导电性，但是蓄电池内多余的游离酸需要抽酸的步骤，影响环境，且降低工作效率。

 

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有内化成铅酸蓄电池，电池化成难度大、效率低、化成周期长，而长时间的高电压充电化成加剧了板栅的腐蚀，缩短了电池的使用寿命的缺陷而提供一种提高化成效率、缩短化成周期的内化成铅酸蓄电池超声波化成方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种内化成铅酸蓄电池超声波化成方法，所述方法是将加酸后的铅酸蓄电池放入水浴槽静置过程中，使用超声波发生器对水浴槽进行超声波振荡，静置阶段结束后，关闭超声波发生器；然后对静置后的铅酸蓄电池进行充电，当充电电压达到15-16V时，再次使用超声波发生器进行超声波振荡。在本技术方案中，超声波促进电化反应的原理主要是换能器将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过化成水浴槽壁使之将槽中的液体辐射到超声波，电池内部的电解液与外部液体产生共振，由于受到辐射的超声波，使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动，超声波的传递依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递，当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，即液体体积增加，液体中分子空隙加大，形成许许多多微小的气泡，而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，即液体体积被压缩减小，液体中形成的微小气泡被压碎，气泡闭合的瞬间产生冲击波，一方面破坏化成过程中极板、隔板表面吸附的气泡，另一方面能加剧电子、酸根离子的迁移，超声波在电解液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，加速氢氧离子的化合，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，增加搅拌、扩散作用，加速PbO₂的转换，同时了保证极板上下活性物质的均匀一致性，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有促进化成作用，进而缩短电池的化成周期。