蓄电池的化成
蓄电池化成讲义
讲义大家好，感谢各位在百忙之中抽出时间，来参加这次培训。
在座的各位，都积累了丰富的实践经验。
同时呢，在实际操作中，也碰到不少问题。
那么，在实际工作当中，自已的工作职责是什么、怎样才能把工作做的更好呢？这，就是我们今天所要培训的主要内容。
在进入主题之前呢？让我们先了解一下什么是“化成”？“化成”即“转化而成”之意，极板化成是指利用化学和电化学反应使板板转化成具有电化学特性的正、负极板的过程。
化成以前的极板其铅膏物质的主体部分相同，都是由氧化铅、金属铅、硫酸铅、三碱式硫酸铅、四碱式硫酸铅等物质相组成，原则上不存在正、负极板之分。
化成之前的极板不存在铅酸蓄电池电化学反应的所需的正极活性物质二氧化铅，负极活性物质海棉状铅。
虽然在极板结构、工艺添加剂方面形成了正、负极板之分，但此时却不具备铅酸蓄电池放电的正、负极板条件。
而通过化成这一过程，使得准备形成正极板的极板铅膏物质转化成为以二氧化铅为主体的物相结构而形成正极板，同时使得准备形成负极板的极板铅膏转化成以海绵状铅为主体的物相结构而形成负极板。
化成是蓄电池制造很关键的一道工序，其转化过程的好坏都将直接影响到蓄电池的性能。
下来，让我们共同进入今天的培训主题：化成电解液的控制：1．化成电解液密度的控制：化成电解液密度对极板化成质量有所影响。
如果密度较高，浸酸时，极板表面就会生成结晶较粗且较厚的硫酸铅层，使得化成所需的电能增大，时间增长；如果密度较低，浸酸后，初期电解液的导电率降低，且硫酸在极板深处的扩散速率降低，从而使得极板内部的铅膏转化困难，加剧水解析气，降低电流效率，增加耗能及化成时间。
因此，在化成过程中，应对化成电解液密度进行控制。
硫酸的密度，以25℃时的密度为准，若测定的硫酸密度若不在25℃可按下式进行换算。
d25 = d t+ a( t-25)式中： d25—换算成25℃时的硫酸密度（g/cm3）；d t—温度为t℃时的硫酸密度（g/cm3）；t —电解液实测温度（℃）；a —硫酸密度的温度系数。
铅酸蓄电池化成工艺流程
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铅酸蓄电池化成工艺研究
铅酸蓄电池内化成工艺研究摘要：电池化成和槽化成相比，有着许多优点，其工艺流程简化了极板水洗、干燥和电池补充电以及槽式化成的装片、焊接、取片等工序。
节省了大量工时和能源，不用购置化成槽设备和防酸雾设备，电池成本能得到一定的降低。
并且，极板不易为杂质所污染，能降低电池自放电，电池质量也可得到更好的控制，因此，电池化成值得推广，而制定合理的电池化成工艺，是电池化成的关键。
关键词：电池化成化成制度反充失水量添加剂一、实验方法根据有关资料报道及相关的模拟试验，确定电池化成加酸密度为l.25g/cm3、(25℃)，并添加1%Na2SO4和一定量的2#添加剂(2#添加剂为公司机密在此不便公开)，加酸量按公司现行的加酸量执行，最大充电电流为0.15C~0.3C。
本次试验主要讨不同化成制度对电池化成的影响。
二、试验分析及讨论1、化成电量化成电量是影响电池化成的主要因素之一，化成电量过低，活性物质未能充分转换，二氧化铅含量低，导致电池初期性能能不好。
而化成电量高，除能量损耗增加外，化成过程的温升不易控制，气体对极板冲击也较大，会影响电池寿命。
因此，应选择合适的化成电量。
以RA12-100为例，见表1从表1可以看出，化成电量为5.0C时、二氧化铅含量偏低，化成电量为5.5C时，二氧化铅含量比较合适;化成电量为6.0C时虽二氧化铅含量较高，但充电时间稍长且充电过程电池温升也较大。
化成电量与活性物质富裕量有关，如RA12-100电池正极活性物质为9.8/Ah，活性物质富裕量越大，化成电量宜相应提高。
另外，化成电量与化成电流密度有关，化成电流密度越大，化成效率越低，则化成电量需提高；化成电流密度越小，化成效率越高，则化成电量可适当降低。
从上述分析可以看出，化成电量选用5.5C~6.0C比较合适。
.额定活性物质量低极板较薄的电池，化成电量选用5.5C。
额定活性物质量高极板较厚的电池，化成电量选用6.0C。
2.2化成方式由于电池化成酸量较低，酸比重较高，极化较大，电池反应效率降低，特别是极板深处的活性物质更不易转换。
铅酸蓄电池两种化成工艺的简述和比较
目录摘要-------------------------------------------------------------11 前言----------------------------------------------------------12 槽化成----------------------------------------------------------1 2.1不焊接化成 -----------------------------------------------------2 2.2 焊接化成 ------------------------------------------------------2 2.3 化成充电 ------------------------------------------------------3 2.4 化成电解液密度的确定-------------------------------------------32.5 化成电流控制---------------------------------------------------33 电池化成-------------------------------------------------------3 3.1 电池化成细节---------------------------------------------------43.2 电池化成的优缺点-----------------------------------------------54 结束语-----------------------------------------------------------5 参考文献-----------------------------------------------------------5铅酸蓄电池两种化成工艺的简述和比较李越南摘要:在铅酸蓄电池的生产过程中，极板化成是一个关键环节，在这工序中将完成非活性物质铅膏向荷电活性物质的转变, 使正、负极板达到所期望的荷电状态, 即有预期的电极电位正极板、负极板。
蓄电池的化成
蓄电池的化成什么是“化成”？“化成”即“转化而成”之意，极板化成是指利用化学和电化学反应使极板转化成具有电化学特性的正、负极板的过程。
化成以前的极板其铅膏物质的主体部分相同，都是由氧化铅、金属铅、硫酸铅、三碱式硫酸铅、四碱式硫酸铅等物质相组成，原则上不存在正、负极板之分。
化成之前的极板不存在铅酸蓄电池电化学反应的所需的正极活性物质二氧化铅。
负极活性物质为海棉状铅。
虽然在极板结构、工艺添加剂方面形成了正、负极板之分，但此时却不具备铅酸蓄电池放电的正、负极板条件。
而通过化成这一过程，使得准备形成正极板的极板铅膏物质转化成为以二氧化铅为主体的物相结构而形成正极板，同时使得准备形成负极板的极板铅膏转化成以海绵状铅为主体的物相结构而形成负极板。
化成是蓄电池制造很关键的一道工序，其转化过程的好坏都将直接影响到蓄电池的性能。
对于同配方、同工艺、同批次的铅酸蓄电池, 因为在化成过程中采用了不同的电流而会导致活性物质颗粒大小与排列形式的变化. 通过研究发现, 采用大电流化成有利于形成均匀致密的正极活性物质与界面结构, 从而使电池在大电流放电的使用条件下, 极板软化速度明显放缓,循环寿命大幅度提高, 这一特性非常适合电动车电池的使用要求, 因此可以成为电动车电池的主要化成形式.采用间歇脉冲充电方式可以有效控制大电流充电时的温升, 为大电流化成在工业生产中的应用扫除了障碍。
一、化成电解液的控制1、化成电解液密度的控制：化成电解液密度对极板化成质量有所影响。
如果密度较高，浸酸时，极板表面就会生成结晶较粗且较厚的硫酸铅层，使得化成所需的电能增大，时间增长；如果密度较低，浸酸后，初期电解液的导电率降低，且硫酸在极板深处的扩散速率降低，从而使得极板内部的铅膏转化困难，加剧水解析气，降低电流效率，增加耗能及化成时间。
因此，在化成过程中，应对化成电解液密度进行控制。
硫酸的密度，以25 C时的密度为准，若测定的硫酸密度若不在25 C可按下式进行换算。
铅酸蓄电池化成讨论
铅酸蓄电池化成讨论1、在开始化成时正负极板内外部化成的先后顺序？答：正极板在开始化成时，由于极板浸在硫酸中，此时极板表面和极板孔内表面的铅膏物质 与硫酸发生中和反应，铅膏物质的氧化是从板栅筋条最接近电解液的部位开始，然后向极板内部，以不规则的网络形状扩散，最后达到极板表面, 即正极板的化成是由内向外进行的。
负极板在化成时是由外部向内部反应。
2、2PbO -α和2PbO -β结构和对电池的影响？答：2PbO -α和2PbO -β是2PbO的两种形态，2PbO -α属斜方晶系，结晶粗大，晶体尺寸约为1微米，而2PbO -β为四方晶型，其晶体尺寸约为2PbO -α的一半，因此2PbO -β结晶要比2PbO -α有更大的真实表面积，从而具有较高的放电容量。
另外，由于2PbO -α颗粒粗大而使得颗粒之间结合较紧密，使用的期限较长，而松软的、细小的2PbO -β颗粒之间的结合较差，故在充放电过程中易脱落，即较多的2PbO -α可提高电池的使用寿命，较多的2PbO -β可提高电池的容量。
3、2PbO -α和2PbO -β的生成条件？答：溶液的PH 值较高极板呈弱碱性，较高的+2Pb 和较低的电流密度均是促使2PbO -α生成的条件，而在强酸性溶液中4PbSO 的氧化是生成2PbO -β的条件。
4、温度对化成的影响？答：过程中，电解液的温度对极板化成质量影响很大，电解液温度低于+5℃时，负极板活性物质从板栅上脱落。
正极板也会出现脱皮，起层现象，如果电解液温度超过45℃以上，气体析出及板栅的腐蚀会加剧，活性物质之间及活性物质与板栅之间的粘合力降低。
从而降低了极板的机械强度。
使活性物质容易脱落。
因此化成电解液的温度一般应控制在+10～45℃之间。
蓄电池化成采用半密封式连体壶的意义
１ 铅酸 蓄 电池性 能的现 状
短路现象 ，此现象一般判定为单体落后造成严重过
放 电所致 。
铅 酸 蓄 电池 近 １ 来 在 电动 自行 车方 面 基本 ０年
得到 了普及 。但是 ，电动 自行车用蓄 电池在使用 ｌ 月后退 货率 达 １ ５个 ２％，在退 货 蓄 电池 中有 ７ ０％
约每次 １ Ｌ ２ 。由于上机台后补酸是人为凭感觉定 ｍ 量 ，造成电池各个单格 中酸液密度偏差很大 ，即电
压偏 差也 大 。特 别是 内化成 电池 补酸多 达 ４次 ，酸
液密度 变化大 ，一 般开始 时 １ ５ ／ｍ ，因为充 电时 ． ｃ ２ｇ
间长 ，电量多 ，水分 挥发 多 ，到 蓄 电池 化成 结束 时 酸液 密度 为 １ ８ｇ ｍ ，密 度前后 相差 为 ０１ ｃ ． ／ ３ ｃ ．３ ／ｍ ， ｇ 这是 很 多年来 内化成 电池 的 电压 一致性 比外 化成 电 池 差 的原 因。外化成 电池 比内化 成 电池 的电压一 致 性 相对好 是 因为它 补酸次 数少 ，并且 酸液 密度变 化 不大 ，开始 为 １ ４ ／ ． ｅ ，到蓄 电池化成结 束 时密 度 ３ｇｍ 为 １８／ ． ｅ ，密度 前 后相 差 为 ０ ３ｇ ｍ。 ３ ｇｍ ． ／ 。开 口式 ０ ｅ 单体壶 如 图 １ ，半密 封式 连体壶 如 图 ２ 。
单体壶时 ，每单格少用酸液大约 ３ Ｌ Ｏ 。近两年来 ｍ 连体壶 在 内化 成方 面得到大 力推广 ，内化成 电动车
图 １ 单体壶 图 ２ 连体壶
蓄 电池基 本成 熟 ，退 货率 已经低 于 ８ ％。
５ 结 论
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蓄电池的化成
什么是“化成”？
“化成”即“转化而成”之意，极板化成是指利用化学和电化学反应使极板转化成具有电化学特性的正、负极板的过程。
化成以前的极板其铅膏物质的主体部分相同，都是由氧化铅、金属铅、硫酸铅、三碱式硫酸铅、四碱式硫酸铅等物质相组成，原则上不存在正、负极板之分。
化成之前的极板不存在铅酸蓄电池电化学反应的所需的正极活性物质二氧化铅。
负极活性物质为海棉状铅。
虽然在极板结构、工艺添加剂方面形成了正、负极板之分，但此时却不具备铅酸蓄电池放电的正、负极板条件。
而通过化成这一过程，使得准备形成正极板的极板铅膏物质转化成为以二氧化铅为主体的物相结构而形成正极板，同时使得准备形成负极板的极板铅膏转化成以海绵状铅为主体的物相结构而形成负极板。
化成是蓄电池制造很关键的一道工序，其转化过程的好坏都将直接影响到蓄电池的性能。
对于同配方、同工艺、同批次的铅酸蓄电池,因为在化成过程中采用了不同的电流而会导致活性物质颗粒大小与排列形式的变化.通过研究发现,采用大电流化成有利于形成均匀致密的正极活性物质与界面结构,从而使电池在大电流放电的使用条件下,极板软化速度明显放缓,循环寿命大幅度提高,这一特性非常适合电动车电池的使用要求,因此可以成为电动车电池的主要化成形式.采用间歇脉冲充电方式可以有效控制大电流充电时的温升,为大电流化成在工业生产中的应用扫除了障碍。
一、化成电解液的控制
1、化成电解液密度的控制：
化成电解液密度对极板化成质量有所影响。
如果密度较高，浸酸时，极板表面就会生成结晶较粗且较厚的硫酸铅层，使得化成所需的电能增大，时间增长；如果密度较低，浸酸后，初期电解液的导电率降低，且硫酸在极板深处的扩散速率降低，从而使得极板内部的铅膏转化困难，加剧水解析气，降低电流效率，增加耗能及化成时间。
因此，在化成过程中，应对化成电解液密度进行控制。
硫酸的密度，以25℃时的密度为准，若测定的硫酸密度若不在25℃可按下式进行换算。
d25 = d t+ a( t-25)
式中： d25—换算成25℃时的硫酸密度（g/cm3）；
d t—温度为t℃时的硫酸密度（g/cm3）；
t —电解液实测温度（℃）；
a —硫酸密度的温度系数。
a=???
2、化成电解液数量的控制：
极板化成时，所用的化成电解液量直接影响极板的化成质量。
极板浸入电解液后，立即发生中和反应，使硫酸浓度降低，在化成开始后一段时间，化成电解液密度继续降低，到了化成中期，密度逐渐上升，后期达到基本不变。
故在化成过程中，化成电解液的密度是一个变量，而其变化的幅度与化成电解液的数量有关。
当液量较多时，密度变化就小，有利于极板化成和散热。
当液量较少时，其密度变化就
大，不利于极板的化成和散热。
特别是在化成初期，由于电解液量较少而造成的密度下降过大，会造成极板深处的铅膏化成困难。
因此，在化成过程中，应对电解液的数量必须进行有效的控制。
3、化成电解液温度的控制：
化成过程中，电解液的温度对极板化成质量影响很大。
电解液温度低于+5℃时，负极板活性物质易从板栅脱落，正极板也会出现脱皮、起层现象；如果电解液温度超过+45℃，气体析出及板栅腐蚀会加剧，活性物质之间及活性物质与板栅之间的粘合力降低，从而降低了极板的机械强度，使活性物质容易脱落。
因此，化成电解液的温度一般应控制在+5℃～+45℃之间。
在化成过程中，应每隔2h测量一次电解液温度。
冬季温度过低，接近规定的下限值时，应采取加温措施。
在夏季或电池内部温度过高时，应及时采取降温措施，如：加水冷却，如果仍然降不了温，则可相应地减小充电电流，使化成时电池内部温度降到范围之内。
因减小电流而造成的充电电量不足，要通过延长充电时间来补充。
二、化成电流的控制
化成工序中，化成电流是一个重要的工艺参数。
化成电流的大小对于化成效率、化成成本及极板的化成质量都有较大的影响。
当化成电流偏低时，电流密度降低，化成充电电量不足，导致极板化成不透。
如果因此而延长化成时间，一方面降低了生产效率，另一方面极板在硫酸电解液中长时间的浸泡会使极板表面的硫酸铅结晶变大，而使极板化成转化困难。
当化成电流偏高时，则会使电极的极化增大，电池
电压上升较高，气体析出加剧，不仅降低了电流效率，使耗能增加，而且容易造成极板活性物质疏松、脱落或者开裂，同时，电解液的温升也会加剧。
因此，化成电流是工序质量控制点的重要参数，必须进行控制。
注意事项：
1、在化成过程中，要经常检查充电线路的完好状况，特别要注意局部产生的漏电情况，如线路、部件破损漏电。
2、在化成过程中，要对化成电流实施监控，当发现电流出偏差时，要及时查明原因，并予以调整。
3、在化成过程中，不得无故停电。
遇到停电、设备故障等情况时，如在30min内解决或修复的，通电后应相应延长充电时间。
如在30min 内解决或修复不了时，应采取更换充电线路来保证及时充电，否则极板会因停电时间过长而产生化成不透或报废。
4、在化成过程中，要经常检查电池内部的液面高度，当液面偏低时要及时补加纯水到规定液面高度，避免极板暴露在空气中。