本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域，尤其涉及一種廢舊鉛蓄電池容量恢復(fù)方法。
背景技術(shù)：
國家對環(huán)境保護和勞動防護的政策不斷出臺，意味著鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)工藝的制定應(yīng)符合環(huán)境友好的要求。鉛酸電池在大量使用的同時，電池的報廢問題成為各國政府及廣大用戶關(guān)心的焦點問題，在鉛酸蓄電池的使用和回收都有著嚴格的制度規(guī)定。政府鼓勵企業(yè)發(fā)展新技術(shù)來延長電池的使用壽命或者提高廢舊電池的利用。市場上的退貨電池或者因為放置時間過長造成的不可逆轉(zhuǎn)硫酸鹽化電池，除開不可修復(fù)逆轉(zhuǎn)的損傷外，主要是因為電解液干涸造成氧化還原反應(yīng)不完全，或者是在負極板上形成了粗大堅硬、不易溶解的硫酸鉛結(jié)晶體，它堵塞了極板的毛細孔和外表面，從而阻礙了電解液與活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，最終導(dǎo)致電池容量失效。國內(nèi)外鉛酸蓄電池使用期間產(chǎn)生硫化早期容量降低后進行修復(fù)的方法主要有：大電流充電法、水療法、脈沖修復(fù)等效果不明顯，容量指標達不到要求，修復(fù)成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種廢舊鉛蓄電池容量恢復(fù)方法，包含以下步驟：步驟1，對廢舊鉛蓄電池進行充放電，記錄單體電池的容量值；步驟2，對單體廢舊電池按電壓梯度劃分串聯(lián)，將廢舊鉛蓄電池置于磁場源發(fā)射磁場范圍內(nèi)；步驟3，廢舊鉛蓄電池灌入定量的硫酸電解液，在磁場源不同的頻率下，確定修復(fù)充電容量和充放電流程進行修復(fù)。
進一步地，還包括步驟4，串聯(lián)電池組充放電結(jié)束后采用恒流抽酸工藝進行抽酸。
進一步地，還包括步驟5，根據(jù)放電截止電壓和開路電壓對同路串聯(lián)電池進行配組。
進一步地，所述步驟2中，單體廢舊電池電壓梯度范圍值為50％～75％、75～85％以及85％以上三檔。
進一步地，所述步驟3中充電容量和充放電流程如下：a)采用0.2c的電流充電至電池電壓2.55v/單格，靜置0.2小時；然后在0.15c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.08c的電流充電至電池電壓2.62v/單格，靜置0.2小時；最后在0.04c的電流充電至電池電壓2.68v/單格，當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率為17khz，功率值為155毫瓦；b)恒流放電，電流0.5～0.6ca放電至電池電壓為1.85～1.9v/單格，然后以0.1～0.2c的電流放電至電池電壓為1.65～1.7v/單格，當放電過程電池電壓小于等于1.95v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至特定頻率為12khz，功率值為150毫瓦；c)然后在0.18c的電流充電至電池電壓2.5v/單格，靜置0.2小時；然后在0.08c的電流充電至電池電壓2.55v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.03c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，最后在0.01c的電流下充電4小時，結(jié)束其電池組的修復(fù)過程,當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率為15khz，功率值為160毫瓦.
進一步地，所述步驟3中充電容量和充放電流程如下：a)采用0.25c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，靜置0.2小時；然后在0.18c的電流充電至電池電壓2.62v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.1c的電流充電至電池電壓2.65v/單格，靜置0.2小時；最后在0.03c的電流充電至電池電壓2.70v/單格，當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率18khz，功率值為180毫瓦；b)恒流放電，電流0.6ca放電至電池電壓為1.85v/單格，然后以0.1c的電流放電至電池電壓為1.65v/單格，當放電過程電池電壓小于等于1.95v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率為12khz，功率值為150毫瓦；c)然后在0.15c的電流充電至電池電壓2.55v/單格，靜置0.2小時；然后在0.1c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.03c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，最后在0.01c的電流下充電3小時，結(jié)束其電池組的修復(fù)過程。當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率為18khz，功率值為170毫瓦.
進一步地，所述步驟3中，廢舊鉛蓄電池灌入定量的硫酸電解液,硫酸電解液密度為1.32g/cm3，硫酸電解液中包含的添加劑有硫酸鈉0.4％、磷酸和磷酸鹽0.5％、碳酸鈉0.8％、硫酸亞錫0.15％、果酸1.5％，去離子水55％.
進一步地，電壓梯度范圍值為50％～75％的串聯(lián)電池組單格加酸量為2ml/ah,電壓梯度范圍值為75％以上的串聯(lián)電池組單格加酸量控制在1.8ml/ah.
進一步地，灌酸結(jié)束后，對電池進行抽真空處理3次，真空負壓為-0.095mpa，過程時間控制為15s。
進一步地，所述磁場源不同的頻率為低頻或高頻波，同時對電磁源電極進行正反極調(diào)頻。
本發(fā)明通過采用以上方法，電池修復(fù)活化相對于其它復(fù)雜的修復(fù)工藝效果簡化操作，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明提供了一種廢舊鉛蓄電池容量恢復(fù)方法，包含以下步驟：步驟1，對廢舊鉛蓄電池進行充放電，記錄單體電池的容量值；步驟2，對單體廢舊電池按電壓梯度劃分串聯(lián)，將廢舊鉛蓄電池置于磁場源發(fā)射磁場范圍內(nèi)；步驟3，廢舊鉛蓄電池灌入定量的硫酸電解液，在磁場源不同的頻率下，確定修復(fù)充電容量和充放電流程進行修復(fù)。
對退貨或者閑置廢舊鉛蓄電池/電池組進行常規(guī)充放電測試，記錄單體電池/電池組的容量值和電池組中落后電池電壓值后將電池容量值小于標稱容量值的30～40％及以下或者電池組放電截止時電壓值為標稱電壓值的50～60％及以下時電池歸類于不可修復(fù)一檔。
將不合格的電池剔除后，將剩余電池按照電壓梯度劃分電池進行串聯(lián)，電壓梯度范圍值為50％～75％、75～85％以及85％以上三類。廢舊鉛蓄電池覆蓋在磁場源發(fā)射磁場范圍，過程中通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至特定頻率和功率值，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換過程。
對廢舊電池灌酸結(jié)束后得對電池進行抽真空處理3次，真空負壓值控制在-0.095～-0.1mpa，過程時間控制為10～18s，灌入的硫酸電解液密度為1.28～1.36g/cm3。廢舊鉛蓄電池添加的硫酸電解液中包含的添加劑有硫酸鈉0.2-0.5％、磷酸和磷酸鹽0.3-0.5％、碳酸鈉0.5-1.0％、硫酸亞錫0.08～0.2％、果酸1.0-1.5％，去離子水45-65％。
此外，電壓梯度范圍值為50％～75％的串聯(lián)電池組單格加酸量為2～2.5ml/ah,電壓梯度范圍值為75％以上的串聯(lián)電池組單格加酸量控制在1.5～2ml/ah.
修復(fù)充電容量和充放電流程，包含以下步驟：
一，采用0.2-0.25c的電流充電至電池電壓2.5～2.58v/單格，靜置0.2小時；然后在0.15-0.2c的電流充電至電池電壓2.55～2.65v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.08-0.1c的電流充電至電池電壓2.62～2.68v/單格，靜置0.2小時；最后在0.03-0.04c的電流充電至電池電壓2.68～2.72v/單格，當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至特定頻率和功率值，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相同磁極方向面對面。
二，恒流放電，電流0.5～0.6ca放電至電池電壓為1.85～1.9v/單格，然后以0.1～0.2c的電流放電至電池電壓為1.65～1.7v/單格，當放電過程電池電壓小于等于1.95v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至特定頻率和功率值，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相反磁極方向面對面。
三，然后在0.12-0.18c的電流充電至電池電壓2.5～2.55v/單格，靜置0.2小時；然后在0.06-0.1c的電流充電至電池電壓2.55～2.58v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.03-0.04c的電流充電至電池電壓2.58～2.62v/單格，最后在0.01c的電流下充電3～4小時，結(jié)束其電池組的修復(fù)過程。當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至特定頻率和功率值，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相同磁極方向面對面。
在上述技術(shù)方案中采用間歇變大電流充電方法，在充電初期大電流充電能使灌入的硫酸電解液充分進入隔板、極板表面，形成對隔板內(nèi)部固有酸液的沖擊，在靜置過程中通過調(diào)頻裝置調(diào)制電磁場來產(chǎn)生高低頻磁場波使硫酸根離子無序運動，促進了酸液流動，讓不同濃度的酸液進行了充分混合。在磁場的影響下，電池充電至較高的電壓條件下，極板表面的極化現(xiàn)象會有所降低，利于硫酸鉛顆粒向二氧化鉛或者鉛的徹底轉(zhuǎn)化。當電池進行放電至后期時，活性物質(zhì)開始轉(zhuǎn)化成硫酸鉛顆粒，通過硫酸電解液中的各種添加劑附著在顆粒表面來影響硫酸鉛大顆粒的生成，此時電池內(nèi)阻增大，通過改變磁場極性來加快電子在硫酸鉛上的傳輸，使電池放電完全，容量增加，達到預(yù)期的效果。動力型鉛蓄電池修復(fù)充電容量和充放電流程中磁場源可以調(diào)制至特定頻率為12～18khz，功率為150～180毫瓦。靜置階段對磁場源施加不同功率交替產(chǎn)生低頻、高頻波來影響酸液流動，同時對電磁源電極進行正反極調(diào)頻，頻率0.1～5hz.過程時間可以控制為0.1～0.2h.
本發(fā)明的一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化方法，還包含以下步驟，
串聯(lián)電池組充電結(jié)束后采用恒流抽酸工藝進行抽酸，直至電池上層無富余酸液。
根據(jù)放電截止電壓和開路電壓對同路串聯(lián)電池進行配組，得到容量恢復(fù)的電池組。
實施例一
一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化方法，包含以下步驟
a、對退貨或者閑置廢舊鉛蓄電池/電池組進行常規(guī)充放電測試，記錄單體電池/電池組的容量值和電池組中落后電池電壓值，將電池容量值小于標稱容量值的35％及以下或者電池組放電截止時電壓值為標稱電壓值的50以下時電池歸類于不可修復(fù)一檔，剔除此類短路電池或者正極泥化電池。
b、對電池組中的落后電池或者單體廢舊電池按電壓梯度劃分串聯(lián)，，電壓梯度范圍值為50％～75％、75～85％以及85％以上三檔。使進行充放電的廢舊鉛蓄電池覆蓋在磁場源發(fā)射磁場范圍內(nèi)。過程中通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至特定頻率和功率值，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換過程.
c、通過酸壺對電池灌入定量的密度為1.32g/cm3硫酸電解液，硫酸電解液中包含的添加劑有硫酸鈉0.4％、磷酸和磷酸鹽0.5％、碳酸鈉0.8％、硫酸亞錫0.15％、果酸1.5％，去離子水55％.電壓梯度范圍值為50％～75％的串聯(lián)電池組單格加酸量為2ml/ah,電壓梯度范圍值為75％以上的串聯(lián)電池組單格加酸量控制在1.8ml/ah.灌酸結(jié)束后得對電池進行抽真空處理3次，真空負壓為-0.095mpa，過程時間控制為15s充電容量和充放電流程如下：
一，采用0.2c的電流充電至電池電壓2.55v/單格，靜置0.2小時；然后在0.15c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.08c的電流充電至電池電壓2.62v/單格，靜置0.2小時；最后在0.04c的電流充電至電池電壓2.68v/單格，當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率為17khz，功率值為155毫瓦，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相同磁極方向面對面。
二，恒流放電，電流0.5～0.6ca放電至電池電壓為1.85～1.9v/單格，然后以0.1～0.2c的電流放電至電池電壓為1.65～1.7v/單格，當放電過程電池電壓小于等于1.95v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至特定頻率為12khz，功率值為150毫瓦，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相反磁極方向面對面。
三，然后在0.18c的電流充電至電池電壓2.5v/單格，靜置0.2小時；然后在0.08c的電流充電至電池電壓2.55v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.03c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，最后在0.01c的電流下充電4小時，結(jié)束其電池組的修復(fù)過程。當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率為15khz，功率值為160毫瓦，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相同磁極方向面對面。
靜置階段對磁場源施加不同功率交替產(chǎn)生低頻、高頻波來影響酸液流動，同時對電磁源電極進行正反極調(diào)頻，頻率2hz.過程時間控制為0.1～0.2h.
充電結(jié)束后的串聯(lián)電池組還包含以下步驟，
d、串聯(lián)電池組充電結(jié)束后采用恒流抽酸工藝進行抽酸，直至電池上層無富余酸液。
e、根據(jù)放電截止電壓和開路電壓對同路串聯(lián)電池進行配組，得到容量恢復(fù)的電池組。
實施例二
一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化方法，包含以下步驟
a、對退貨或者閑置廢舊鉛蓄電池/電池組進行常規(guī)充放電測試，記錄單體電池/電池組的容量值和電池組中落后電池電壓值，將電池容量值小于標稱容量值的40％及以下或者電池組放電截止時電壓值為標稱電壓值的60％以下時電池歸類于不可修復(fù)一檔，剔除此類短路電池或者正極泥化電池。
b、對電池組中的落后電池或者單體廢舊電池按電壓梯度劃分串聯(lián)，電壓梯度范圍值為50％～75％、75～85％以及85％以上三檔。使進行充放電的廢舊鉛蓄電池覆蓋在磁場源發(fā)射磁場范圍內(nèi)。過程中通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至特定頻率和功率值，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換過程.
c、通過酸壺對電池灌入定量的密度為1.35g/cm3硫酸電解液，硫酸電解液中包含的添加劑有硫酸鈉0.4％、磷酸和磷酸鹽0.3％、碳酸鈉1％、硫酸亞錫0.08％、果酸1.2％，去離子水58％.電壓梯度范圍值為50％～75％的串聯(lián)電池組單格加酸量為2.5ml/ah,電壓梯度范圍值為75％以上的串聯(lián)電池組單格加酸量控制在2ml/ah.灌酸結(jié)束后得對電池進行抽真空處理3次，真空負壓值為-0.097mpa，過程時間控制為12s。
充電容量和充放電流程如下，
一，采用0.25c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，靜置0.2小時；然后在0.18c的電流充電至電池電壓2.62v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.1c的電流充電至電池電壓2.65v/單格，靜置0.2小時；最后在0.03c的電流充電至電池電壓2.70v/單格，當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率18khz，功率值為180毫瓦，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相同磁極方向面對面。
二，恒流放電，電流0.6ca放電至電池電壓為1.85v/單格，然后以0.1c的電流放電至電池電壓為1.65v/單格，當放電過程電池電壓小于等于1.95v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率為12khz，功率值為150毫瓦，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相反磁極方向面對面。
三，然后在0.15c的電流充電至電池電壓2.55v/單格，靜置0.2小時；然后在0.1c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，靜置0.2小時；再然后在0.03c的電流充電至電池電壓2.58v/單格，最后在0.01c的電流下充電3小時，結(jié)束其電池組的修復(fù)過程。當電池電壓≥2.35v/單格時，將通過調(diào)制裝置對磁場源調(diào)制至頻率為18khz，功率值為170毫瓦，產(chǎn)生電磁場區(qū)域影響電池中電荷交換，電磁場調(diào)至相同磁極方向面對面。靜置階段對磁場源施加不同功率交替產(chǎn)生低頻、高頻波來影響酸液流動，同時對電磁源電極進行正反極調(diào)頻，頻率5hz.過程時間控制為0.1h.
充電結(jié)束后的串聯(lián)電池組還包含以下步驟，
d、串聯(lián)電池組充電結(jié)束后采用恒流抽酸工藝進行抽酸，直至電池上層無富余酸液。
e、根據(jù)放電截止電壓和開路電壓對同路串聯(lián)電池進行配組，得到容量恢復(fù)的電池組。
本發(fā)明的電池修復(fù)活化相對于其它復(fù)雜的修復(fù)工藝效果簡化操作，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明中的磁場影響電荷、離子的傳輸來促進硫酸電解液的混合、活性物質(zhì)的完全轉(zhuǎn)化，這有效的恢復(fù)了電池的初始容量和循環(huán)使用壽命。本發(fā)明所述修復(fù)方法適用范圍較廣，可用于生產(chǎn)運輸用動力和儲能鉛酸電池的活化。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。