一种铅蓄电池加酸、化成设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种铅蓄电池加酸、化成设备，包括真空系统及酸壶，所述酸壶具有注酸嘴和下酸嘴，真空系统包括第一储气罐以及对所述第一储气罐进行抽真空的空压机，第一储气罐的罐壁周向设置有若干注酸管，各注酸管呈圆环形均匀间隔设置；注酸管包括干管以及两端分别与所述干管和第一储气罐接通的支管；干管的顶端作为注酸口，底端与酸壶注酸嘴接通；干管上位于与所述支管接通位置的上方设置有用于开闭所述注酸口的第一阀门，支管上设置有用于气流通断的第二阀门；本发明专利技术公开了一种铅蓄电池加酸、化成方法。本发明专利技术采用环形排布的设计，解决了直线型摆放或者多排直线摆放真空化成过程中边缘的电池环境温度不一致，从而造成同路电池一致性差的问题。池一致性差的问题。池一致性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种铅蓄电池加酸、化成设备及方法


[0001]本专利技术涉及铅蓄电池真空化成
，具体涉及一种铅蓄电池加酸、化成设备及方法。

技术介绍

[0002]铅蓄电池的化成工艺经历了由外化成转向内化成的一个过程，而内化成工艺现在主要是采用电池内化成(简称池内化成)和酸循环两种方式。而在AGM阀控铅蓄电池这一块，AGM隔板较软的特性导致蓄电池无法采用酸循环这类快速、节省时间的化成方式对电池进行化成。近十年，国内使用AGM隔板的铅蓄电池无论做储能用、动力用、汽车启动用、备用电源用在化成方式上都是采用内化成这种方式，而铅蓄电池池内化成的化成工艺电流密度低导致的生产效率低、生产周期长、敞口化成酸雾大等现象并未通过工艺和生产设备得到改善，也就是说，铅蓄电池近十多年以来在化成工艺这一块并无大的进步。在内化成方面，一些厂家近些年也在研究真空化成工艺，取得一定成绩的同时也遇到了一些困难，例如：在蓄电池生产过程中，化成中电池产生热主要是两个方面：1、固化后的生极板主要物质是PbO、PbSO4、1BS、3BS、4BS和少量铅，其中PbO、碱式硫酸铅都是碱性化合物，因此，在化成过程中与电解液中硫酸发生中和反应，并产生大量热量，从电池内部向外扩散；2、真空化成工艺中的电流值大小影响化成效率，电流值大小同样影响电池化成温度。电池化成过程中，由于蓄电池存在内阻R内(包括欧姆内阻和极化内阻Rf)而形成的焦耳热，其热量Q＝I2RT。往往技术人员想通过真空化成加大电流值来加速电池的化成(往往常压化成过程中电流不超过0.3C，而真空化成过程中，工艺电流最大可以达到0.6C)，但加大化成电流的同时电池也会产生更多的热量。
[0003]上述两种方式产生的热量技术人员想通过真空化成的方式的采用负压抽走，真空化成最大的优势就是通过真空负压带走化成过程中产生的热量，以利于可采用更大的化成电流进行化成，从而缩短化成时间，一般可由现在的2～3天化成时间缩短到1天左右。且减少充电量带来可观的经济效益，可由常压化成的9～10C充电量减少到7～8C左右，净充电量减少到5～6C。
[0004]但采用AGM隔板的铅蓄电池由于极群在塑壳内处于较高的装配压力(通常40～90kpa)之下，且电池内的热量仅仅通过电池上的注酸嘴以及ABS塑壳散热，散热效率极其低。化成过程中产生的热量在接近真空的环境下主要通过热辐射传播热量(传递热量的方式有三种方式：传导，对流和热辐射)，电池内部产生的热量较难散失。
[0005]电池内的作为电解液用的稀硫酸在不同的气压下沸点不同，见《化工物性算图手册》296页和315页，较低的负压值不足以使电解液沸腾，所以需要很高的负压值使得电解液沸腾。合理的负压值会使得电池内及化成酸壶内的电解液的沸点降低到38～45℃，合理的真空化成工艺可以让真空化成过程中电池中电解液的温度超过43度但不高于55度，沸腾产生的水蒸气被负压不断抽走，同时带走化成过程中加大电流产生的大量热量。合理的真空化成工艺及真空化成设备以确保电池内的温度处于化成最佳的工艺温度范围(25
‑
55℃)，
同时避免电池加大电流产生的热量不能被及时带走造成热失控。
[0006]真空化成过程中每个电池散热导致电池之间温度受到周围电池影响从而不一致，从而影响电池化成效率。如图1所示，一路电池串联并列摆放进行真空化成，化成过程中电池产生的热量向电池四周扩散直接影响到周围电池的温度，而化成过程中电池的温度影响电池化成的效率及蓄电池极板内不同物质的转化程度。一路化成的电池中最两端的电池由于一侧没有其他电池温度的影响，所以，两端的电池在真空化成过程中，温度较同路其余电池低，从而温度影响了真空过程中电池内电解液的蒸发量，造成了化成过程中电解液密度较其余电池低，从而导致化成效率较同路其他电池低，化成效率反应出的化成电压值较同路其他电池同样偏低，从而影响析气失水，最终影响化成过程中电解液密度，造成化成一致性差异，这一点有通过试验验证，如图1所示，两端电池1#、18#化成过程中温度较同一路其余电池温度较低，通过化成后的容检情况来看，1#、18#电池容量较同路其他电池低5％左右，电池内电解液密度较同路其他电池低0.05～0.08g/cm3,真空化成同一路两端电池化成过程中温度较低，化成后电解液密度和容量较低，经过多次试验验证都重复此现象。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个目的在于提供一种铅蓄电池加酸、化成设备，采用环形排布的方式将一路电池进行排列，以确保同一路中每个电池间距相等，避免因“直线型”排布造成一路电池或者多路真空化成的电池排列出现“两端”的情况，从而导致两端电池因周围电池化成温度不一致而被影响化成效率和化成结果。
[0008]一种铅蓄电池加酸、化成设备，包括真空系统及酸壶，所述酸壶具有注酸嘴和下酸嘴，所述真空系统包括第一储气罐以及对所述第一储气罐进行抽真空的空压机，第一储气罐的罐壁周向设置有若干注酸管，各所述注酸管呈圆环形均匀间隔设置；注酸管包括干管以及两端分别与所述干管和第一储气罐接通的支管；所述干管的顶端作为注酸口，底端与酸壶注酸嘴接通；干管上位于与所述支管接通位置的上方设置有用于开闭所述注酸口的第一阀门，支管上设置有用于气流通断的第二阀门。
[0009]本方案中，注酸管采用环形排布的方式，当电池真空化成时，半成品电池对应也呈环形排布的方式，避免因“直线型”排布造成一路电池或者多路真空化成的电池排列出现“两端”的情况，避免了两端电池因周围电池化成温度不一致而被影响化成效率和化成结果。
[0010]作为优选，注酸管与第一储气罐采用316不锈钢材质，一体成型，注酸管呈T字型与第一储气罐结合，注酸管上部呈漏斗状，以利于灌注电解液。第一阀门和第二阀门均采用电磁阀，第一阀门加酸时开启，其余时间关闭，第二阀门加酸时关闭，其余时间开启。
[0011]作为优选，所述注酸管底端连接有与其相通的耐酸软管，所述耐酸软管的底端设置有PVC下酸嘴，所述PVC下酸嘴通过第一底座与酸壶注酸嘴接通；作为优选，耐酸软管采用耐酸橡胶软管。
[0012]本方案中，耐酸橡胶软管长度略微弯曲，确保包裹PVC下酸嘴的第一底座与酸壶完全贴合不会因为连接管的长度受限。
[0013]进一步优选，所述第一底座的两端分别包裹住PVC下酸嘴和酸壶注酸嘴，且第一底座对应酸壶注酸嘴的端部内径小于酸壶注酸嘴的外径。
[0014]本方案中，第一底座能较紧密的包裹住酸壶注酸嘴，确保加酸时不会漏液，而真空化成时，通过负压能使第一底座与注酸嘴紧紧贴合，不产生漏气。
[0015]作为优选，所述酸壶的下酸嘴上设置有用于与半成品电池注酸嘴接通的第二底座；进一步优选，第一底座和第二底座均采用橡胶底座。
[0016]作为优选，还包括圆形工作台，所述第一储气罐设置在所述圆形工作台上，圆形工作台上对应各所述注酸管的位置设置有用于放置半成品电池的限位槽，所述限位槽也呈圆环形均匀间隔设置。
[0017]本方案中，限位槽同样呈环形阵列分布，以确保每个电池与周围其他电池间距相等，同时也便本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅蓄电池加酸、化成设备，包括真空系统及酸壶，所述酸壶具有注酸嘴和下酸嘴，其特征在于，所述真空系统包括第一储气罐以及对所述第一储气罐进行抽真空的空压机，第一储气罐的罐壁周向设置有若干注酸管，各所述注酸管呈圆环形均匀间隔设置；注酸管包括干管以及两端分别与所述干管和第一储气罐接通的支管；所述干管的顶端作为注酸口，底端与酸壶注酸嘴接通；干管上位于与所述支管接通位置的上方设置有用于开闭所述注酸口的第一阀门，支管上设置有用于气流通断的第二阀门。2.根据权利要求1所述的铅蓄电池加酸、化成设备，其特征在于，所述注酸管底端连接有与其相通的耐酸软管，所述耐酸软管的底端设置有PVC下酸嘴，所述PVC下酸嘴通过第一底座与酸壶注酸嘴接通。3.根据权利要求2所述的铅蓄电池加酸、化成设备，其特征在于，所述第一底座的两端分别包裹住PVC下酸嘴和酸壶注酸嘴，且第一底座对应酸壶注酸嘴的端部内径小于酸壶注酸嘴的外径。4.根据权利要求1所述的铅蓄电池加酸、化成设备，其特征在于，所述酸壶的下酸嘴上设置有用于与半成品电池注酸嘴接通的第二底座。5.根据权利要求1所述的铅蓄电池加酸、化成设备，其特征在于，还包括圆形工作台，所述第一储气罐设置在所述圆形工作台上，圆形工作台上对应各所述注酸管的位置设置有用于放置半成品电池的限位槽，所述限位槽也呈圆环形均匀间隔设置。6.根据权利要求1所述的铅蓄电池加酸、化成设备，其特征在于，所述真空系统还包括设置于所述第一储气罐与空压机之间管路上，靠近第一储气罐的过滤罐和靠近空压机的第二储气罐，第一储气罐与所述过滤罐之间的管路上、过滤罐与所述第二储气罐之间的管路上以及第二储气罐与空压机之间的管路上依次设置有第三阀门、第四阀门和第五阀门。7.根据权利要求6所述的铅蓄电池加酸、化成设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，李江，陈治，刘玉，
申请(专利权)人：天能电池集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：