[发明专利]一种铅酸蓄电池修复与保养式充电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池技术，尤其是铅酸蓄电池的修复与保养式充电的方法，采取恒流与扫频脉冲并列输出的方法作为一个工作周期，并连续重复地对铅酸蓄电池进行输出的工作过程。

背景技术

铅酸电池是目前为止世界上使用最为广泛的一种化学电源，它具有良好的可塑性，电压特性平稳，容量大，使用寿命长，适用范围广，无污染，原材料来源丰富，制造成本低，可再生使用，以及造价低廉等绿色能源的优点。因而市场上对铅酸蓄电池需求和应用极为广泛，大量的销售额也带来了铅酸蓄电池要修复与保养的量。现有对铅酸蓄电池修复通常采用恒流充电法、阶段充电法(恒流—恒压或恒流—恒压—恒流)、脉冲充电法。脉冲充电法有：半周波或半方波法、变电压间隙充电法、变电流间隙充电法、变电压变电流波浪式间隙正负零脉冲充电法，以及瑞典的低频修复法等等。但在现有的铅酸电池修复与充电的方法中，尤其是对200AH以上，至数千安时的大容量电池修复与充电，往往对以下的问题还不能得到较好的解决：

一是对铅酸电池进行充电和修复过程中出现的三种极化现象：

1)欧姆极化——在对铅酸电池进行充电和修复过程中，正负离子向两极迁移，那就不可避免地会受到欧姆内阻的阻力，为克服欧姆内阻来推动离子迁移而施加的电流和电压，必然会产生热量并转化给环境，以造成蓄电池的高温；

2)浓度极化——在充电或修复过程中，生成物和反应物的扩散(均衡)速度远远比不上化学反应速度，造成电池极板中部和周边的电解液浓度分布不均匀；

3)电化学极化——电极上进行的电化学反应速度落后于电极上电子运动的速度而造成电化学极化，其严重阻碍了正常的充电电流。

二是电池极板上产生的硫化铅结晶体问题：铅酸电池在充放电的电化学反应过程中，在极板表面上同时会产生硫化铅结晶体，并继续不断地产生或增大，极大地阻碍了蓄电池的正常电化学反应。

三是铅酸电池充电的时间较长，且达不到电池实际意义上的额定容量饱和的目的，长期使用易缩短电池的寿命。

电池修复与保养充电存在的问题一直阻扰着铅酸电池的发展。

发明内容

本发明要解决现有技术上存在的问题，提供一种铅酸蓄电池的修复与保养式充电的方法，以提高电池的修复和保养式充电的质量，缩短电池修复的时间。

为解决上述技术问题，本发明的一种铅酸电池修复与保养式充电的方法，其包括如下步骤：

1-1)采取电池修复机恒流与扫频脉冲并列输出的方法作为一个工作周期，并连续重复地对铅酸蓄电池进行输出的工作过程；

1-2)电池静置稳定工作过程；

1-3)电池修复机对电池补足充电的工作过程，使铅酸蓄电池获得饱和的额定容量。

所述的步骤1-1)中，恒流与扫频脉冲并列输出的工作周期，连续重复地对铅酸蓄电池进行输出，此时为恒流限压输出，限压范围为铅酸蓄电池额定电压的1～1.8倍；其工作过程的步骤包括：

2-1)恒流输出：恒流输出是一个对铅酸蓄电池进行充电的过程，恒流电流为电池额定容量的0.01～0.3倍，电压为电池额定电压的1～1.8倍，电流持续输出时间长度范围为1min～1H；

2-2)暂停：恒流输出暂停，整个暂停时间长度范围为1ms～10min，在暂停时间段内的任一时间进行下一步骤2-3)；

2-3)电池瞬间放电：放电时间的总长度范围为0～10ms，放电脉冲次数为1次或多次或0次，放电脉冲宽度范围为1μs～5ms；当保养式充电时，允许将放电脉冲次数或放电脉冲宽度设置为0，无电池瞬间放电；放电后再继续前一步骤2-2)的暂停；

2-4)扫频脉冲输出：其含有一个或多个扫频脉冲单元，每个扫频脉冲单元以逐步升高或逐步降低的脉冲频率进行扫频脉冲输出，每个扫频脉冲单元的输出频率范围为1HZ～3000HZ，每个扫频脉冲单元的持续时间长度范围为0.1min～30min，其占空比范围为10％～90％，扫频脉冲的输出电流范围为电池额定容量的0.2～1.5倍，输出电压范围为电池额定电压的1～1.8倍，扫频脉冲段的持续时间长度范围为1min～1H；通过脉冲扫频，能及时消除铅酸电池在充电过程中发生的硫化铅结晶现象；

2-5)暂停：扫频脉冲暂停输出，整个暂停时间长度范围为1ms～10min，在暂停时间段内的任一时间进行下一步骤2-6)；