小密電池內(nèi)化成試驗(yàn)小密電池的內(nèi)化成工藝在我們國(guó)內(nèi)還在探討階段，國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家習(xí)慣于極板外化成，因?yàn)檫@樣極板質(zhì)量相對(duì)容易控制，但內(nèi)化成也有它的優(yōu)勢(shì)，比如有利于環(huán)保、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)設(shè)備投入低、生產(chǎn)占地面積小等，這些都為行業(yè)工作者所熟知。在近幾年的內(nèi)化成研究中多數(shù)研究者采用脈沖充電設(shè)備(包括正脈沖和正負(fù)脈沖充電設(shè)備)，考慮到脈沖充電設(shè)備價(jià)格高加之現(xiàn)在多數(shù)廠家現(xiàn)有的充電設(shè)備都是普通充電設(shè)備，因此我們?cè)噲D探索用普通充電設(shè)備進(jìn)行內(nèi)化成，下面是我們的實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程，介紹出來(lái)供行業(yè)參考。一．加酸情況1．加酸密度：試驗(yàn)采用酸密度1．27克／立方厘米(25。C)；整個(gè)充放電過(guò)程結(jié)束后，測(cè)量電解液密度為l．40克／立方厘米，充電過(guò)程中fa-j}t"充酸35毫升。由此看來(lái)，首次加酸密度較高，加酸密度高除了影響電池使用壽命外也使得化成難度增加。這一問(wèn)題的解決從兩個(gè)方面著手：一，減小電解液密度，減小至1．24克／立方厘米；二，合理設(shè)置化成電流大小，盡量提高化成效率、減小耗水量。中間補(bǔ)充電解液2～3次。2．小結(jié)：通過(guò)實(shí)踐表明首次加酸密度l．24克／立方厘米，加酸量l65毫升較好，中間補(bǔ)加電解液控制在25毫升左右。二．溫升情況1．加注電解液后的溫升：加注電解液后鉛膏中的Pb0與電解液中的硫酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，因此電解液溫度會(huì)增高，溫度升高的幅度與硫酸濃度有關(guān)。我們?cè)诃h(huán)境溫度為10℃的環(huán)境中，用降溫水槽(水溫l0℃)進(jìn)行降溫，把電池放在降溫水槽中，水深和極板高度相當(dāng)，加入密度l．27克／立方厘米25℃的電解液，電池內(nèi)溫度變化情況見(jiàn)．下表(表50)：附表50：電池溫升情況酸液溫度(℃)5min溫度(℃)12min溫度(℃)20min溫度(℃)30min溫度(℃)2528334241槽外水溫度由l0。C逐漸升高到16℃。根據(jù)以上的數(shù)據(jù)看，內(nèi)化成電池在加液后的溫升情況比較明顯，溫度上升過(guò)高，這個(gè)試驗(yàn)是在100C的環(huán)境下進(jìn)行的，可想，如果在夏季，環(huán)境溫度在25～350c的環(huán)境中，電池在加注電解液后的溫升會(huì)升到50℃以上，甚至?xí)^(guò)60℃。這是很危險(xiǎn)的，過(guò)高的溫度可更進(jìn)一步的提高電解液與鉛膏的反應(yīng)速度，引起溫度的進(jìn)一步升高，反應(yīng)的結(jié)果生成硫酸鉛結(jié)晶，使得化成難以進(jìn)行徹底。同時(shí)過(guò)高溫度對(duì)隔板的影響也比較嚴(yán)重，降低隔板的強(qiáng)度使短路的可能性大大增加。因此，在夏季環(huán)境溫度較高的情況下，單單考慮用水槽降溫的方法是不可靠的，必須采取其它的方法給予配合，比如另加風(fēng)冷或?qū)﹄娊庖哼M(jìn)行降溫處理后再加入電池中。2．充電過(guò)程中的溫度變化：根據(jù)我們的試驗(yàn)證明，只要電流密度設(shè)置合理，在充電過(guò)

程中的溫度升高并不大，這部分不像充電前加酸后這段時(shí)間溫度的變化那么快，溫度相對(duì)好控制得多。只要用降溫水槽就完全可以解決溫升問(wèn)題。三．充電情況1．充入電量與放出電量的關(guān)系充入電量和放出電量的關(guān)系與很多因素有關(guān)，具體如下：·與環(huán)境溫度有關(guān)，在環(huán)境溫度25溫度左右較好；●與電解液的密度有關(guān)，電解液密度低些有利于化成的進(jìn)行；●與加液后存放的時(shí)間有關(guān)，存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)生成的硫酸鉛過(guò)多，在化成時(shí)硫酸鉛難以轉(zhuǎn)化；·與充電的電流密度有關(guān)，電流密度設(shè)置過(guò)大，極化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，一部分電量通過(guò)電解水和轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉，沒(méi)有用于活物質(zhì)的轉(zhuǎn)換。電流密度在充電的不同階段要有不同的設(shè)置，前期因活物質(zhì)大部分沒(méi)有得到轉(zhuǎn)換電極電位較低，充電接受能力好，活物質(zhì)轉(zhuǎn)換效率高、此時(shí)電流密度可設(shè)置大些；后期反之電流密度可設(shè)置小些。根據(jù)不同的化成階段對(duì)電流密度進(jìn)行合理的設(shè)置包括中間加入適當(dāng)?shù)男菝邥r(shí)間是提高化成效率的關(guān)鍵，這也是普通充電設(shè)備與脈沖充電設(shè)備在設(shè)置方面的區(qū)別。脈沖充電設(shè)備可以減輕極化現(xiàn)象。·與鉛膏配方有關(guān)，為解決內(nèi)化成活物質(zhì)難以轉(zhuǎn)化的問(wèn)題，在鉛膏配方中有意加入有利于化成的添加劑；·與極板固化工藝有關(guān)，采用中溫、高濕固化比較適應(yīng)于內(nèi)化成；·與合膏工藝、浸酸工藝有關(guān)，采用較高氧化度的鉛粉、高溫合膏、低密度酸液浸酸工藝較好。綜上所述情況，在內(nèi)化成生產(chǎn)中，采用有益于活物質(zhì)轉(zhuǎn)化的正極活物質(zhì)配方，合適的合膏、浸酸、固化工藝，盡量解決化成轉(zhuǎn)換難的問(wèn)題，在化成的前期、中期、后期分別設(shè)置不同的電流密度，在化成后期適當(dāng)設(shè)置短時(shí)間多處的休眠，以減少極化的累積和保持極板內(nèi)部電解液的濃差交換，化成轉(zhuǎn)換率平均在十分之一，即每充入lOAh的電量可轉(zhuǎn)化成1Ah的電量。2．充電過(guò)程中的放電前期采用淺放電、后期配組時(shí)采用深放電，這樣可節(jié)約充電電量、減少化成時(shí)問(wèn)。3．充電過(guò)程中的耗水與補(bǔ)加電解液首次加注l65毫升密度為1．22一-"1．24克／立方厘米的硫酸溶液，此時(shí)上面要有富液壺，以免酸液溢出。中間補(bǔ)加同密度的電解液20一30毫升。4．充電工藝與改進(jìn)充放電工藝參見(jiàn)表51附表51：充放電工藝表階段模式電流時(shí)間電量備注1充電0.85A0.5h0.425Ah2充電3A39.95h119.85Ah119.85Ah(10×0.75C：)3靜置0.1h4充電2A12.75h25.5Ah10X0.15C：5充電1.7A15h25.5Ah10×0.15C26靜置0.1h7放電8.5A0.1h-0.85Ah

8充電1.7A1h1.7Ah9充電0.85AlOh8.5Ah10放電8.5A終止電壓：10.5V，配組11充電3A4.25h12.75Ah0.75C：12充電1.7A3h5.1Ah0.35C。充電1A6.8h6.8Ah以上總時(shí)間約為95.5h，充入總電量為206.125Ah。相當(dāng)于額定容量的12.125倍。5．充入總電量與外化成電量的比較及成本分析根據(jù)以上總充入電量12倍額定容量的基本數(shù)據(jù)，結(jié)合我們一般電池生產(chǎn)時(shí)所用電量為4．5倍額定容量的基本數(shù)據(jù)，兩者差值就是內(nèi)化成多用電量，即：12—4．5=7．5倍。則17Ah電池內(nèi)化成多用電量為：17×7．5=127．5Ah，折合2．1度電，以每度0．75元計(jì)算，則每只電池多用掉電費(fèi)：0．75×2．1=1．575元。而外化成需要電費(fèi)每噸約800元(以0．75元／度計(jì)算)，折合每套電費(fèi)3．48元。如此計(jì)算每套可節(jié)省3．48—1．58=1．9元。另外，內(nèi)化成極板不需要在鉛粉中添加阻氧化劑、省掉了固化后期的工資和化成后浸漬用阻氧化劑，所以成本還會(huì)降低。四．