本發(fā)明涉及一種蓄電池修復技術，尤其涉及一種鉛酸蓄電池脫硫的電化學方法及系統(tǒng)。

背景技術：

隨著近年來鉛酸蓄電池的發(fā)展，大型閥控密封式鉛酸蓄電池以其封閉構造、維護壓力小、不污染周圍環(huán)境、價格便宜、充放電性能良好及使用安全等顯著優(yōu)勢，成為大容量固定電池的首選，在各領域應用廣泛，比如電動牽引、能量存儲等領域。但在管理和維護方面仍然存在許多問題，硫化現(xiàn)象就是其中比較突出的一個。鉛酸蓄電池具有正極板(二氧化鉛)和負極板(鉛)。蓄電池的充電過程是極板上的活性物質與電解液稀硫酸發(fā)生化學反應來實現(xiàn)的，將其化學能轉為電能。而鉛酸蓄電池在放電時會形成硫酸鉛結晶，充電時能比較容易地還原，如果維護得當，硫酸鉛不會附著到極板上，或者即便有少量附著，在充電過程中，會參與到電化學反應中，而被消除。但在長期使用過程中，或因在使用過程中維護管理不善，比如充電不充分、部分放電后長期放置等，導致硫酸鉛不能通過充電過程而被正常消除，因而在電極板上就會逐漸積聚形成一種穩(wěn)定的無定型晶體附著于電池極板表面。這種硫酸鉛晶體用常規(guī)方法充電很難消除，這個過程就是硫酸鹽化，通常簡稱為“硫化”。隨著進一步的放置，這些無定型晶體會進一步轉變?yōu)榫w聚集體，沉積在負極板上。這樣的晶體聚集體粗大堅硬，更加難以消除。

硫化不僅導致電極板表面結晶電阻大、導電性能變差，還會導致電池的活性材料減少，從而造成電池容量的逐漸減少,嚴重影響鉛酸蓄電池的充放電性能和使用壽命。

實際上，大約80％報廢的鉛酸蓄電池都存在上述硫化的問題。因此，如果能夠修復遭受硫化的鉛酸蓄電池，將極大地節(jié)約能源并減小報廢電池對環(huán)境的污染，有積極的經(jīng)濟和社會效益。

目前，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的方法主要有：大電流充電法、水療法、脈沖修復等，但這些方法對已經(jīng)硫化的鉛酸蓄電池修復效果并不明顯。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種修復因硫化造成的容量下降的鉛酸蓄電池的方法及系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本發(fā)明的一個方面是提供一種鉛酸蓄電池脫硫的電化學方法，所述方法包括至少一個充放電循環(huán)，在進行首次所述充放電循環(huán)之前，在鉛酸蓄電池中加入含na2so4的添加劑溶液，并讓鉛酸蓄電池靜置一段時間；其中，充電過程包括：恒流階段、恒壓階段、靜置階段及脈沖電流階段。

優(yōu)選地，其中，所述添加劑溶液含na2so4的濃度為1wt％～5wt％，基于蓄電池的額定容量，其添加量為1.1～1.5ml/ah，優(yōu)選地，所述靜置一段時間的時長為8～15小時，更優(yōu)選為10-13小時。

優(yōu)選地，在所述恒流階段，根據(jù)電池額定容量持續(xù)施加4～7小時0.1～0.2a/ah的恒定電流。

優(yōu)選地，在所述恒壓階段持續(xù)施加4～6小時2.4～2.7v的恒定電壓。

優(yōu)選地，當所述恒流階段或所述恒壓階段電池電解液的溫度上升到預定第一溫度值時，所述預定第一溫度值為50～55℃，優(yōu)選55℃，則暫停施加對應的所述恒定電流或所述恒定電壓，和當電池電解液溫度低于預定第二溫度值時，所述預定第二溫度值為35℃～40℃，優(yōu)選40℃，恢復施加對應的所述恒定電流或所述恒定電壓。

優(yōu)選地，所述靜置階段持續(xù)1～2小時，且在所述靜置階段，當電解液溫度低于預定第三溫度時，給電池施加2.25～2.35v的恒定電壓，和當電解液溫度高于所述預定第三溫度時，停止施加所述恒定電壓，優(yōu)選地，所述預定第三溫度為50～58℃，優(yōu)選50～56℃，最優(yōu)選為55℃。

優(yōu)選地，在所述脈沖電流階段持續(xù)施加2～4小時的脈沖電流，所述脈沖電流值為所述恒流階段所施加電流的30％～70％、優(yōu)選40％～60％，優(yōu)選地，所述脈沖電流的周期為120～360ms、優(yōu)選為180～300ms，占空比為1/2。

優(yōu)選地，所述方法還包括：在加入含na2so4的添加劑溶液之前，先將鉛酸蓄電池充電至實際容量的100％。

優(yōu)選地，進行所述充放電循環(huán)直至所述鉛酸蓄電池的容量恢復到預期容量，例如，所述充放電循環(huán)進行2～10次，優(yōu)選地，所述充放電循環(huán)進行4～6次，如4、5、6次。

本發(fā)明的另一個方面是提供一種跟據(jù)權利要求1～9任一項方法對應的鉛酸蓄電池電化學脫硫的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：電池放電裝置、可編程序電池充電裝置；其中，

電池放電裝置，用于對修復預期值及充放電循環(huán)過程中的靜置時間進行設置；和用于連接或切斷恒流負載與電池之間的電連接；和用于連接或切斷可編程序電池充電裝置與電池之間的電連接；和用于利用傳感器讀取電池的各種電化學參數(shù)；

可編程序電池充電裝置，通過可編程序充電裝置對電池充電時施加的電流、電壓、預定溫度、時間參數(shù)進行編程設置，用于使充電過程中電流、電壓、預定溫度、時間參數(shù)的設置能夠實現(xiàn)本發(fā)明中任一項方法所述的恒流階段、恒壓階段、靜置階段及脈沖電流階段。

本發(fā)明方案在修復鉛酸蓄電池時，通過給鉛酸蓄電池施加特定的電流、電壓，即：恒流施加、恒壓施加、恒壓暫停施加及脈沖電流施加，并在充電過程中加入添加劑，能夠消除那些沉積在極板上的硫酸鉛晶體，即便是已經(jīng)形成粗大堅硬的晶體聚集體也可以有效清除。特別是優(yōu)選方案，達到了更好的效果。因此，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、采用本發(fā)明方法及系統(tǒng)有效促進了沉積在電極板上的硫酸鉛晶體崩解并重新溶解到電解液中。鉛酸蓄電池經(jīng)本發(fā)明的方法脫硫后的平均容量能增加到額定容量的90％以上，例如92％以上，優(yōu)選97％以上，甚至99％到100％。使鉛酸蓄電池的容量恢復到接近其額定容量。

2、有效緩解了由于鉛酸蓄電池的提前報廢給環(huán)境帶來的污染，節(jié)約了資源，能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益與社會效益。

3、本發(fā)明的方法易于操作和推廣，本發(fā)明的系統(tǒng)能夠自動化執(zhí)行脫硫操作，使用方便簡單。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式對電池進行充電時施加電流、電壓的流程示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，鉛酸蓄電池脫硫的電化學方法的流程示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的方法，鉛酸蓄電池脫硫系統(tǒng)的組成結構的示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，采用本發(fā)明的系統(tǒng)對鉛酸蓄電池進行脫硫放電的示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，采用本發(fā)明的系統(tǒng)對鉛酸蓄電池進行脫硫充電的示意圖；

圖6為根據(jù)本發(fā)明一種實施方式，對電池進行充電時施加的電壓和電流的波形示意圖；

圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例2，修復過程中蓄電池組實際容量的數(shù)值變化圖；

圖8為根據(jù)本發(fā)明實施例2，修復過程中蓄電池組充電結束時單元電池的平均電壓數(shù)值變化圖；

圖9為根據(jù)本發(fā)明實施例2，修復過程中蓄電池組放電結束時單元電池的平均密度數(shù)值變化圖；

圖10為根據(jù)本發(fā)明實施例2，修復過程中蓄電池組放電結束時單元電池間的最大電壓差數(shù)值變化圖；

圖11為根據(jù)本發(fā)明實施例2，修復過程中蓄電池組充電達到2.4v之前的充電容量數(shù)值變化圖；

圖12為根據(jù)本發(fā)明實施例1，修復過程中蓄電池組充電結束時單元電池的平均密度數(shù)值變化圖。

具體實施方式

針對由于硫酸鉛在電極板上結晶導致鉛酸蓄電池容量下降的問題，本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池脫硫的電化學方法及系統(tǒng)。下面根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式來具體說明本發(fā)明的方法及系統(tǒng)。通過以下說明，本發(fā)明的進一步優(yōu)點和改進將變得更加清楚。

本領域技術人員應理解，以下實施方式僅用于說明本發(fā)明以便本領域技術人員易于理解，而不是用來限制本發(fā)明的范圍。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，鉛酸蓄電池脫硫的電化學方法的流程示意圖。參見圖2，本發(fā)明的方法可包括步驟201～206。

步驟201中，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，可在開始進行修復電池的充放電循環(huán)之前將蓄電池初始充電至實際容量的100％，充電至實際容量的100％會使電池升溫，促進添加劑浸潤蓄電池內(nèi)部及物質的溶解。當然，如果蓄電池已經(jīng)充電至實際容量的100％，可先放電后再充電至實際容量的100％。隨后在蓄電池中加入添加劑，并靜置一段時間。所述添加劑含有能與鉛形成競爭電化學反應的硫酸鈉鹽。所添加的硫酸鈉以濃度在1wt％～5wt％之間，優(yōu)選在2wt～4wt％之間的水溶液形式添加。其添加量可根據(jù)蓄電池的額定容量來確定，例如約為1.1～1.5ml/ah。蓄電池靜置時間可根據(jù)實際情況來確定。通常在8～15小時，例如為9小時、10小時、11小時、12小時、13小時、14小時等。通過靜置可以讓添加劑充分浸潤蓄電池內(nèi)部，并通過一系列反應部分分解電極板上的pbso4晶體。

接著用本發(fā)明的鉛酸蓄電池脫硫系統(tǒng)對鉛酸蓄電池進行脫硫處理。

本發(fā)明的脫硫系統(tǒng)包括電池放電裝置和可編程序電池充電裝置。參見圖3，其中示意性示出了本發(fā)明的脫硫系統(tǒng)。

電池放電裝置31，可以對修復預期值及充放電循環(huán)過程中的靜置時間(包括放電后靜置時間、充電后靜置時間)進行設置。一方面用于電池的放電，另一方面也用作脫硫處理的控制器。具體用于連接或切斷恒流負載與電池之間的電連接的控制；還用于連接或切斷可編程序電池充電裝置32與電池之間的電連接的控制；還用于利用傳感器讀取電池的各種電化學參數(shù)。

可編程序電池充電裝置32，通過可編程序充電裝置對電池充電時施加的電流、電壓、預定溫度(包括預定第一溫度、預定第二溫度、預定第三溫度)、時間等參數(shù)進行編程設置，在可編程序電池充電裝置連接到待修復電池后，使充電過程中電流、電壓、預定溫度、時間的設置能夠實現(xiàn)以下詳述的恒流階段、恒壓階段、靜置階段及脈沖電流階段，用于鉛酸蓄電池的充電。

通過電池放電裝置及可編程序電池充電裝置設置好上述相關參數(shù)。

根據(jù)圖2示出的實施方式，接著進行步驟202，開始蓄電池的放電過程。參見圖4，當執(zhí)行放電時，電池放電裝置41使可編程序電池充電裝置42與待修復的鉛酸蓄電池之間保持斷開，同時電池放電裝置通過讓待修復電池接通恒定電流負載來進行電池的放電過程。

放電結束后，執(zhí)行步驟203，放電暫停。完成放電后，電池放電裝置停止工作并切斷與待處理電池的電連接暫停放電一段時間，以便使電池溫度下降到40℃以下至環(huán)境溫度。暫停放電持續(xù)時間通常與電池容量、環(huán)境溫度等相關。例如可持續(xù)大約3小時。在斷開期間，電池放電裝置利用傳感器執(zhí)行電池電化學參數(shù)的讀數(shù)操作，讀取包括電池電壓、電池電解液密度、電池容量等的數(shù)據(jù)。

接著執(zhí)行步驟204，開始充電過程。參見圖5，當執(zhí)行充電時，電池放電裝置51將待修復電池連接到可編程序電池充電裝置52，如圖5所示?？删幊绦螂姵爻潆娧b置52執(zhí)行程序開始電池的充電過程。

根據(jù)本發(fā)明的一種示例性充電過程如圖1和圖6所示。圖1為根據(jù)本發(fā)明的方法對電池進行充電時施加電流、電壓的流程示意圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明一種實施方式，對電池進行充電時施加的電壓和電流的波形示意圖。

第一階段：即步驟101，恒流充電階段。在該階段中可編程序電池充電裝置以恒定電流給電池充電。針對不同的額定容量采用不同的起始恒定電流，電流根據(jù)電池額定容量按照0.1～0.2a/ah來確定。在該恒流充電階段中，剛生成的硫酸鉛還沒有聚集結晶，而是溶解在電解液中，同時，電池電壓及內(nèi)阻達到最高，電池板開始發(fā)熱。這個過程通常持續(xù)4～7小時(t1)。

第二階段，即步驟102，恒壓充電階段。在該階段中可編程序電池充電裝置保持一個恒定的電壓，電壓的數(shù)值范圍為2.4～2.7v。這個階段持續(xù)足夠長的一段時間(t2)，直到過充電因素對于實際容量來說是足夠大的。在這個階段，極板劇烈變熱、膨脹并使得晶體的一部分自主地開始溶解。這個階段可持續(xù)4～6小時。

在所述第一階段和所述第二階段，如果電池電解液的溫度上升到預定第一溫度值，預定第一溫度值為50～55℃，例如51℃、52℃、55℃等，優(yōu)選55℃，則暫停施加對應的所述恒定電流或所述恒定電壓，必要時用電風扇對電池進行散熱，直到溫度低于預定第二溫度值，預定第二溫度值為35℃～40℃，例如36℃、38℃等，優(yōu)選40℃，立即恢復施加對應的所述恒定電流或所述恒定電壓。這樣可以防止電池電極板上的鉛膏在充電過程中由于相對高溫和電的綜合作用遭到破壞。

第三階段，即步驟103，靜置階段。該階段持續(xù)的一段時間(t3)中，電池處于相對靜置狀態(tài)。當電池電解液溫度高于預定第三溫度值時，不進行任何處理；只有當溫度低于該預定第三溫度值時，才施加一個例如2.25v～2.35v的恒定的低電壓，用于阻止電解液分層及保持電解液的溫度；一旦溫度上升到預定第三溫度值時就停止電壓的施加。預定第三溫度值通常為50～70℃，例如55℃、58℃，60℃、65℃等，優(yōu)選為55℃。這樣讓電解液始終保持一定溫度，使電解液繼續(xù)做最小垂直運動來阻止發(fā)生分層，這個階段可持續(xù)1～2小時。

第四階段，即步驟104，脈沖電流充電階段。在該階段，可編程序電池充電裝置保持一段時間的電流脈沖。這些脈沖電流使得電極板上局部溫度升高，這個高溫的地方會增加硫酸鉛的溶解度，并使沉積的硫酸鉛產(chǎn)生進一步的膨脹，導致晶體崩解。這個階段(t4)持續(xù)2～4小時。脈沖電流大小是恒流施加階段電流大小的30％～70％。脈沖周期為120～360ms，優(yōu)選為180～300ms，占空比為1/2。

經(jīng)以上四個階段的充電之后，電池放電裝置切斷可編程序電池充電裝置與鉛酸蓄電池之間的電連接，進入步驟205。

步驟205執(zhí)行充電暫停。在該充電暫停期間，電池放電裝置利用傳感器執(zhí)行讀數(shù)操作，讀取的數(shù)據(jù)包括：電池電壓、電池電解液密度、電池容量等參數(shù)。經(jīng)該階段，電池的溫度逐漸下降到環(huán)境溫度。該階段的持續(xù)時間受電池容量、環(huán)境情況的影響而不同，大約為3小時。

經(jīng)過以上步驟202～205，則完成了一次充放電循環(huán)。在步驟206中，電池放電裝置根據(jù)步驟205中讀取的電池容量參數(shù)，判斷待被修復的蓄電池的平均容量是否達到了預期值，例如已恢復到額定容量的90％以上，例如92％以上，優(yōu)選97％以上。如果被修復的蓄電池的平均容量已經(jīng)達到或超過了預期值，則結束脫硫處理；如果還沒有達到預期值，則重復步驟202至步驟205，直到電池容量恢復到預期值，則完成修復。

以上僅以示例的方式說明了本發(fā)明的一種實施方式，而本領域技術人員應知，本發(fā)明并不限于上述實施方式。

根據(jù)優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明的方法能夠使鉛蓄電池的容量修復到額定容量的92％以上，甚至直至接近額定容量。通常來說，對于使用年限在5至10年，實際容量已經(jīng)下降到額定容量的50～70％的電池來說，通過重復3～7次，優(yōu)選4～6次上述充放電循環(huán)，就可使容量恢復到額定容量的92％以上。

下面通過4個具體實施例來進一步說明本發(fā)明的效果。

實施例1：

作為一般實施例，用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)對一組用于通信的gfm-500鉛酸蓄電池進行了脫硫修復和測試。通訊用鉛酸蓄電池，型號為gfm-500，一組包含24個單元電池，額定電壓和標稱容量為2v/500ah，平均使用年限為9年，平均實際容量為額定容量的53％，均未充電至實際容量的100％，該蓄電池組外觀正常，無物理損壞，用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法對其進行脫硫處理。

事先將上述鉛酸蓄電池組初始充電至實際容量的100％，在其電解液中按照0.5ml/ah的量加入濃度為6wt％的硫酸鈉水溶液，讓電池靜置7小時。并通過可編程序充電裝置對電池充電時施加的電流、電壓、預定溫度(包括預定第一溫度、預定第二溫度、預定第三溫度)、時間等參數(shù)進行編程設置，通過電池放電裝置對充放電暫停過程中的靜置時間參數(shù)進行設置(實施例1～3中不對修復預期值進行設置，以全面反映各實施例方法進行修復的技術效果情況)。

然后將該鉛酸蓄電池組連接到本發(fā)明的脫硫系統(tǒng)開始進行充放電循環(huán)。

首先，脫硫系統(tǒng)的放電裝置通過使電池接通恒流負載來進行放電，放電期間保持可編程序電池充電裝置與電池處于斷開狀態(tài)。放電電流為50a。

放電結束后，脫硫系統(tǒng)的放電裝置切斷與電池的電連接，放置約3小時。在此期間測定電池電壓、電池電解液密度、電池容量。

待電池溫度下降到35℃時，開始充電。脫硫系統(tǒng)的放電裝置將電池與可編程序電池充電裝置接通。可編程序電池充電裝置根據(jù)設置好的程序開始對鉛酸蓄電池進行充電。

根據(jù)本發(fā)明的充電程序，首先，開始恒流充電的第一階段，以34a的恒定電流(電流大小為額定容量的1/15，是現(xiàn)有技術中此類蓄電池恒流充電中的常用參數(shù))給電池充電5小時，電池電壓達到2.6v。接著開始恒壓充電的第二階段，以2.5v的恒定電壓(電壓大小為2.5v，是現(xiàn)有技術中此類蓄電池恒壓充電中的常用參數(shù))充電6小時。在上述第一階段和第二階段，如果電池的電解液溫度升至55℃以上，則暫停施加所述恒定電流與恒定電壓，必要時用諸如電風扇之類的方式對電池進行散熱，直到溫度低于40℃，立即恢復施加所述恒定電流與恒定電壓。恒壓階段結束后，開始靜置第三階段，不施加電流電壓靜置1小時，在此期間，如果溫度低于55℃，則施加2.15v電壓，待溫度高于55℃，立即停止電流電壓施加，讓電池回到靜置狀態(tài)。最后，開始執(zhí)行脈沖電流充電的第三階段，脈沖加載周期為100ms、占空比為1/2、大小為40.8a的脈沖電流(是現(xiàn)有技術中此類蓄電池脈沖充電中的常用參數(shù))進行脈沖電流充電3小時，這個脈沖電流階段電壓保持2.3v。

然后脫硫系統(tǒng)的放電裝置切斷可編程序電池充電裝置與電池間的電連接，靜置3小時，以使電池溫度降低到35℃至環(huán)境溫度之間。在此期間，電池放電裝置測定電池電壓、電池電解液密度、電池容量等。

重復以上充放電循環(huán)共進行6次，各次循環(huán)后的電池容量分別為：60％、69％、80％、89％、93％、93％。

經(jīng)修復，該鉛酸蓄電池組的性能明顯改善。采用本發(fā)明方法和系統(tǒng)修復后的該組電池經(jīng)測定，各項性能如下表1所示(根據(jù)國家標準yd/t799-2010《通訊用閥控式密封鉛蓄電池》及蓄電池測試規(guī)范的各項要求測定)：表1：

對修復后的這組蓄電池進行各項檢測，均符合國家標準yd/t799-2010《通訊用閥控式密封鉛蓄電池》及蓄電池測試規(guī)范的各項要求。

實施例2：

作為優(yōu)選實施例，用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)還對另一組用于通信的gfm-500鉛酸蓄電池進行了脫硫修復和測試。通訊用鉛酸蓄電池，型號為gfm-500，一組包含24個單元電池，額定電壓和標稱容量為2v/500ah，平均使用年限為7年，平均實際容量為額定容量的57％，均未充電至實際容量的100％，該蓄電池組外觀正常，無物理損壞，用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法對其進行脫硫處理。

事先將上述鉛酸蓄電池組初始充電至實際容量的100％，在其電解液中按照1.2ml/ah的量加入濃度為2wt％的硫酸鈉水溶液，讓電池靜置10小時。并通過可編程序充電裝置對電池充電時施加的電流、電壓、預定溫度(包括預定第一溫度、預定第二溫度、預定第三溫度)、時間等參數(shù)進行編程設置，通過電池放電裝置對充放電暫停過程中的靜置時間參數(shù)進行設置。

然后將該鉛酸蓄電池組連接到本發(fā)明的脫硫系統(tǒng)開始進行充放電循環(huán)。

首先，脫硫系統(tǒng)的放電裝置通過使電池接通恒流負載來進行放電，放電期間保持可編程序電池充電裝置與電池處于斷開狀態(tài)。放電電流為50a。

放電結束后，脫硫系統(tǒng)的放電裝置切斷與電池的電連接，放置約3小時。在此期間放電裝置測定電池電壓、電池電解液密度、電池容量等參數(shù)。

待電池溫度下降到35℃時，開始充電。脫硫系統(tǒng)的放電裝置將電池與可編程序電池充電裝置接通?？删幊绦螂姵爻潆娧b置根據(jù)設置好的程序開始對鉛酸蓄電池進行充電。

根據(jù)本發(fā)明的充電程序，首先，開始恒流充電的第一階段，以77a的恒定電流(按0.154a/ah施加)給電池充電5小時，電池電壓達到2.6v。接著開始恒壓充電的第二階段，以2.6v的恒定電壓充電6小時。在上述第一階段和第二階段，如果電池的電解液溫度升至55℃以上，則暫停施加所述恒定電流與恒定電壓，必要時用電風扇對電池進行散熱，直到溫度低于40℃，立即恢復施加所述恒定電流與恒定電壓。恒壓階段結束后，開始靜置第三階段，不施加電流電壓靜置1小時，在此期間，如果溫度低于55℃，則施加2.25v電壓，待溫度高于55℃，立即停止電流電壓施加，讓電池回到靜置狀態(tài)。最后，開始執(zhí)行脈沖電流充電的第三階段，脈沖加載周期為360ms、占空比為1/2、大小為39a的脈沖電流進行脈沖電流充電3小時，這個脈沖電流階段電壓保持2.3v。

然后脫硫系統(tǒng)的放電裝置切斷可編程序電池充電裝置與電池間的電連接，靜置3小時，以使電池溫度降低到35℃至環(huán)境溫度之間。在此期間，電池放電裝置測定電池電壓、電池電解液密度、電池容量等。

重復以上充放電循環(huán)共進行5次，各次循環(huán)后的電池性能請參見圖7～12(根據(jù)國家標準yd/t799-2010《通訊用閥控式密封鉛蓄電池》及蓄電池測試規(guī)范的各項要求測定)。其實際電池容量分別達到額定電池容量的：62％、73％、88％、92％、98％(請參見圖7)。

經(jīng)修復，該鉛酸蓄電池組的性能明顯改善。采用本發(fā)明方法和系統(tǒng)修復后的該組電池經(jīng)測定各項性能如下表2所示(根據(jù)國家標準yd/t799-2010《通訊用閥控式密封鉛蓄電池》及蓄電池測試規(guī)范的各項要求測定)：表2：

對修復后的這組蓄電池進行各項檢測，均符合國家標準yd/t799-2010《通訊用閥控式密封鉛蓄電池》及蓄電池測試規(guī)范的各項要求。

實施例3：

作為對比例，用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)對另一組用于通信的gfm500鉛酸蓄電池進行了脫硫修復和測試，但是沒有添加硫酸鈉溶液，與實施例1形成對比。通訊用鉛酸蓄電池，型號為gfm500，一組包含24個單元電池，額定電壓和標稱容量為2v/500ah，平均使用年限為7年，平均實際容量為額定容量的57％，均未充電至實際容量的100％，該蓄電池組外觀正常，無物理損壞，用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法對其進行脫硫處理。

通過可編程序充電裝置對電池充電時施加的電流、電壓、預定溫度(包括預定第一溫度、預定第二溫度、預定第三溫度)、時間等參數(shù)進行編程設置，并通過電池放電裝置對充放電暫停過程中的靜置時間參數(shù)進行設置。

然后將該鉛酸蓄電池組連接到本發(fā)明的脫硫系統(tǒng)開始進行充放電循環(huán)。

首先，脫硫系統(tǒng)的放電裝置通過使電池接通恒流負載來進行放電。放電期間保持可編程序電池充電裝置與電池處于斷開狀態(tài)。放電電流為50a。

放電結束后，脫硫系統(tǒng)的放電裝置切斷與電池的電連接，放置約3小時。在此期間測定電池電壓、電池電解液密度、電池容量。

待電池溫度下降到35℃時，開始充電。脫硫系統(tǒng)的放電裝置將電池與可編程序電池充電裝置接通?？删幊绦螂姵爻潆娧b置根據(jù)設置好的程序開始對鉛酸蓄電池進行充電。

根據(jù)本發(fā)明的充電程序，首先，開始恒流充電的第一階段，以77a的恒定電流給電池充電5小時，電池電壓達到2.6v。接著開始恒壓充電的第二階段，以2.6v的恒定電壓充電6小時。在上述第一階段和第二階段，如果電池的電解液溫度升至55℃以上，則暫停施加所述恒定電流與恒定電壓，必要時用電風扇對電池進行散熱，直到溫度低于40℃，立即恢復施加所述恒定電流與恒定電壓。恒壓階段結束后，開始靜置第三階段，不施加電流電壓靜置1小時，在此期間，如果溫度低于55℃，則施加2.25v電壓，待溫度高于55℃，立即停止電流電壓施加，讓電池回到靜置狀態(tài)。最后，開始執(zhí)行脈沖電流充電的第三階段，脈沖加載周期為360ms、占空比為1/2、大小為39a的脈沖電流進行脈沖電流充電3小時，這個脈沖電流階段電壓保持2.3v。

然后脫硫系統(tǒng)的放電裝置切斷可編程序電池充電裝置與電池間的電連接，靜置3小時，以使電池溫度降低到35℃至環(huán)境溫度之間。在此期間，測定電池電壓、電池電解液密度、內(nèi)部電阻、電池容量。

以上充放電循環(huán)共進行6次，各次循環(huán)后的電池容量分別為：57％、75％、82％、85％、86％、86％。

經(jīng)測定，各項性能如下表3所示：表3

實施例4

作為對比例，用現(xiàn)有技術中的一種脈沖修復方法對另一組用于通信的gfm500鉛酸蓄電池進行了脫硫修復和測試，以說明本發(fā)明的優(yōu)點。通訊用鉛酸蓄電池，型號為gfm500，一組包含24個單元電池，額定電壓和標稱容量為2v/500ah，平均使用年限為7年，平均容量為額定容量的57％，均未充電至實際容量的100％。該蓄電池組外觀正常，無物理損壞。

步驟一，利用去硫高頻脈沖激活儀(規(guī)格為15ah～1000ah)對鉛酸蓄電池進行修復，修復時間為2小時，經(jīng)過上述修復后，在鉛酸蓄電池中補充去離子水，然后讓蓄電池靜置1小時。

步驟二，將蓄電池接入標準放電檢測儀進行放電，然后按恒壓53.5v限流方法補充充電6小時。

步驟三，再次將蓄電池接入標準放電檢測儀進行放電，然后按恒壓53.5v限流方法補充充電8小時。

步驟四，重復步驟二和三，直到充電實際容量不再變化。

經(jīng)修復，最終電池容量修復至額定容量的85％。

現(xiàn)有技術的修復效果遠低于利用本發(fā)明方法及系統(tǒng)修復對應的效果，進一步說明了本發(fā)明對現(xiàn)有技術的貢獻。

以上實施例對本發(fā)明所提供的一種鉛酸蓄電池脫硫的電化學方法及系統(tǒng)進行了詳細介紹，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其思想；同時對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。