[发明专利]一种大型铅酸蓄电池修复充放电装置及方法

说明书

本发明提出了一种大型铅酸蓄电池修复充放电装置，包括：EMI滤波器、隔离变压器、整流电路、滤波器和DC/DC双向调压器；输入的交流电先经过EMI滤波器进行EMI滤波，再经过隔离变压器、整流电路、滤波器降压整流成为直流电；对蓄电池充电时，直流电被DC/DC双向调压器降压后给蓄电池充电；对蓄电池组放电时，DC/DC双向调压器将蓄电池的电压升高后将电能输出到放电负载上。本发明提出的蓄电池修复充放电装置，可以对蓄电池进行再生修复，消除硫化现象，延长蓄电池寿命；同时，降低了制造铅酸蓄电池需要的铅的消耗，既减少了因废旧的铅酸蓄电池对环境的破坏，又节约了大量的自然资源和能源，并且给社会带来了巨大的经济利益。

技术领域

本发明涉及蓄电池领域，特别涉及一种大型铅酸蓄电池修复充放电装置，还涉及一种大型铅酸蓄电池修复充放电方法。

背景技术

铅酸蓄电池是目前应用最为广泛的一种蓄电池，其具有以下优点：

(1)比较廉价，是在世界范围内均可生产的低倍率和高倍率放电的电池，价格约为镍镉蓄电池的1/6～1/5，约为锂电池的1/10；

(2)可制成小至1Ah，大至几千Ah的各种尺寸和结构的蓄电池；

(3)高倍率放电性能良好，能以3倍率～5倍率，甚至9倍率～10倍率放电；

(4)高低温性能良好，可在-40℃～+60℃条件下工作；

(5)电池电压在实用蓄电池中最高，可达到2.2V；

(6)电能效率高达60％；

(7)易于浮充使用，没有“记忆”效应；

(8)易于识别荷电状态。

但是铅酸蓄电池也存在一些缺点，主要有以下几点：

(1)使用寿命较镍镉蓄电池和铁镉蓄电池短；

(2)长期使用会导致电极的硫酸盐化，造成蓄电池内部“极化”和“硫化”反应。

其中，铅酸蓄电池最引人关注的一个缺点是蓄电池内部的“极化”和“硫化”反应，这导致铅酸蓄电池使用寿命较镍镉蓄电池和铁镉蓄电池短。制造铅酸蓄电池需要大量的铅，而铅的使用不当会对环境带来很大的危害。据有关数据显示，我国每年报废的铅酸蓄电池中有5000万只是可以进行修复使用的。由此可见，如果能对这些可以再修复利用的铅酸蓄电池进行再修复，去除硫化后再利用，其创造的经济价值是十分客观的。这样，既减少了因废旧的铅酸蓄电池对环境的破坏，又节约了大量的自然资源和能源，并且给社会带来了巨大的经济利益。

设计专用的蓄电池修复充放电装置，可以对蓄电池进行再生修复，消除硫化现象，延长蓄电池寿命。近年来，对于蓄电池修复技术的研究主要集中在以下几种：

(1)大电流充放电修复技术

采用大电流充电的主要原理是使用负击穿的方法使大的硫酸铅晶体溶解，目前，落后蓄电池的“周期治疗”就属于此类修复方法。但在实验中发现，这种技术对于消除硫化只可以获得暂时的效果，不能在本质上修复产生硫化的铅酸蓄池，并且会在消除硫化过程中带来加重失水和正极板软化等问题，对电池寿命造成严重损伤，严重时会永久性的损坏铅酸蓄电池。

(2)采用负脉冲技术

该方法出现已有数十年，它主要是为了减少铅酸蓄电池在充电过程中的温升而在充电过程中加入负脉冲。该修复技术主要的缺点是修复效率不够高。

(3)添加化学物质修复

本质上说，该方法并没有采用充电方式修复，而对铅酸蓄电池添加化学物质后会影响蓄电池本身的内阻。该方法需要较高的成本，且可能改变蓄电池电解液的结构，影响其使用寿命，添加活化物质的方法并不能从本质上修复受损的铅酸蓄电池。

(4)采用高频脉冲技术