优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究(1)
提高铅酸蓄电池质量比能量的方法
提高铅酸蓄电池质量比能量的方法赵万全，冯伟，郭玉东（江苏华富储能新技术发展有限公司，江苏扬州225600）摘要：本文综述了蓄电池的原理和容量设计方法。
讨论了提高铅酸蓄电池比能量的先进方法并对未来蓄电池产品的发展进行了展望。
关键词：蓄电池；比能量The Method to Improve Battery Special Energy Abstract：The principle and capacity design are reviewed in the article. The advanced method to improve battery special energy is discussed, and the development of battery is forecated.Key words：battery; special energy世界上任何一种科研成果都不是某一个人的异想天开。
实际上，每个科研成果的形成都凝结了众多科学工作者的智慧和汗水。
当有人能够真正理解某种成果的基本原理并将其转化为产品公之于众时，他才能成为某项成果及产品的发明者。
铅酸蓄电池亦是如此。
经过一百多年的发展，特别是上世纪七十年代以来，蓄电池技术得到长足发展，蓄电池产品也日臻丰富。
目前限制蓄电池应用的瓶颈主要是其比能量较低，虽然这是由铅的原子量决定的，但很多蓄电池厂和科研人员还在努力提高其比能量。
提高铅酸蓄电池的比能量的核心之一是提高蓄电池活性物质利用率，使电极表面及内部有更多的活性物质能参与充放电反应。
在正负极活性物质中，构成骨架的微结构部分和负责产能的微结构部分的比例对电池的容量和循环寿命具有很大的影响。
因此，必须不断优化蓄电池生产工艺，完善活性物质的结构组成，提高其利用率。
1铅酸蓄电池的比能量铅酸蓄电池总体反应方程式为：Pb + PbO2 + 2H2SO4⇆ 2PbSO4 + 2H2O （式1）电池中参与反应的活性物质包括Pb、PbO2、H2O和H2SO4。
铅酸蓄电池充放电工艺
铅酸蓄电池充放电工艺一、电池主要技术参数1、铅酸蓄电池单格标称电压为2V(每槽)12V电池＝2V×6槽，6V电池＝2V×3槽。
2、电池安时容量(Ah)＝放电电流(A)×放电时间(h) ，放电时间根据标准要求选择，一般有5小时率、10小时率、20小时率。
3、充放电流(A)＝电池安时容量(Ah)÷小时率(h) ，小时率(h)＝电池安时容量(Ah)÷充放电流(A) 。
二、电池安时容量测试与判定以12V10Ah为例，一般应根据要求小时率容量进行恒流放电，计算连续放电时间来判是否合格。
例1、5小时率容量：10Ah＝2A×5h12V10Ah电池用2A电流放电应≥5小时为合格，若＜5小时为不合格。
例2、10小时率容量：10Ah＝1A×10h12V10Ah电池用1A电流放电应≥10小时为合格，若＜10小时为不合格。
例3、20小时率容量：10Ah ＝0.5A×20h12V10Ah电池用0.5A电流放电应≥20小时为合格，若＜20小时为不合格。
三、电池放电生产工艺(以12V10Ah为例，指完全充电后。
)1、一般用5 小时率的电流放电至单格电压为1.6V时终止放电，若电池完全充足电后放电时间设置≥6小时。
2、例：12V10Ah电池放电电流设置为2A，终止电压设置为1.6V×6格＝9.6V，放电时间设置6小时。
3、若采用10小时率放电单格终止电压设置为1.7V，则1.7V×6格(12V)＝10.2V，放电电流设置为1A，放电时间设置≥12小时。
4、若采用20小时率放电单格终止电压设置为1.8V，则1.8V×6格(12V)＝10.8V，放电电流设置为0.5A，放电时间设置≥24小时。
5、新装未充电电池根据极板带电量放电容量一般小于额定容量，根据实际测试而定。
四、电池充电生产工艺(以12V10Ah为例，指完全放电后。
铅酸蓄电池制造工艺
铅酸蓄电池制制工艺过程之阳早格格创做1、极板的制制包罗：铅粉制制、板栅铸制、极板制制、极板化成、拆置电池.⑴铅粉制制设备铸粒机或者切段机、铅粉机及输送储藏系统；⑵板栅铸制设备熔铅炉、铸板机及百般模具；⑶极板制制设备战膏机、涂片机、表面搞燥、固化搞燥系统等；⑷极板化成设备充搁电机；⑸火热化成及环保设备.2、拆置电池设备汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控稀启式蓄电池拆置线、电池检测设备(百般电池本能检测).⑴典型铅酸蓄电池工艺历程概括铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正背极板、稀硫酸电解液、隔板及附件形成.⑵工艺制制简述如下铅粉制制：将1#电解铅用博用设备铅粉机通过氧化筛选制成切合央供的铅粉.板栅铸制：将铅锑合金、铅钙合金或者其余合金铅通时常使用沉力铸制的办法铸制成切合央供的分歧典型百般板板栅.极板制制：用铅粉战稀硫酸及增加剂混同后涂抹于板栅表面再举止搞燥固化即是死极板.极板化成：正、背极板正在曲流电的效率下与稀硫酸的通过氧化还本反应死产氧化铅，再通过荡涤、搞燥即是可用于电池拆置所用正背极板.拆置电池：将分歧型号分歧片数极板根据分歧的需要组拆成百般分歧典型的蓄电池.3、板栅铸制简介板栅是活性物量的载体，也是导电的集流体.一般启心蓄电池板栅普遍用铅锑合金铸制，免维护蓄电池板栅普遍用矮锑合金或者铅钙合金铸制，而稀启阀控铅酸蓄电池板栅普遍用铅钙合金铸制.第一步：根据电池典型决定合金铅型号搁进铅炉内加热熔化，达到工艺央供后将铅液铸进金属模具内，热却后出模通过建整码搁.第二步：建整后的板栅通过一定的实效后即可转进下讲工序.板栅主要统制参数：板栅品量；板栅薄度；板栅完备程度；板栅几许尺寸等；4、铅粉制制简介铅粉制制有岛津法战巴顿法，其截止均是将1#电解铅加工成切合蓄电池死产工艺央供的铅粉. 铅粉的主要成份是氧化铅战金属铅，铅粉的品量与所制制的品量有非常稀切的闭系.正在尔国多用岛津法死产铅粉，而正在欧好多用巴顿法死产铅粉.岛津法死产铅粉历程简述如下：第一步：将化验合格的电解铅通过铸制或者其余要领加工成一定尺寸的铅球或者铅段；第二步：将铅球或者铅段搁进铅粉机内，铅球或者铅段通过氧化死成氧化铅；第三步：将铅粉搁进指定的容器或者储粉仓，通过2-3天实效，化验合格后即可使用.铅粉主要统制参数：氧化度；视稀度；吸火量；颗粒度等；5、极板制制简介极板是蓄电池的核心部分，其品量曲交效率着蓄电池百般本能指标.涂膏式极板死产历程简述如下：第一步：将化验合格的铅粉、稀硫酸、增加剂用博用设备战制成铅膏；第二步：将铅膏用涂片机或者脚工挖涂到板栅上；第三步：将挖涂后的极板举止固化、搞燥，即得到死极板. 死极板主要统制参数：铅膏配圆；视稀度；含酸量；投膏量；薄度；游离铅含量；火份含量等.6、化成工艺简介极板化成战蓄电池化成是蓄电池制制的二种分歧要领，可根据简曲情况采用.极板化成普遍相对付较简单统制成本较下且环境传染需博门处置.蓄电池化成品量统制易度较大，普遍对付所死产的死极板品量央供较下，但是成本相对付矮一些.阀控稀启式铅酸蓄电池化成简述如下：第一步：将化验合格的死极板按工艺央供拆进电池槽稀启；第二步：将一定浓度的稀硫酸按确定数量灌进电池；第三步：经搁置后按规格大小通曲流电，普遍化成后需举止搁电查看配组后进库.铅酸蓄电池化成主要统制参数：灌酸量、酸液稀度、酸液温度、充电量战充电时间等.7、拆置工艺简介蓄电池拆置对付汽车蓄电池战阀控稀启式铅酸蓄电池有较大的辨别，阀控稀启式铅酸蓄电池央供紧拆置，普遍用AGM隔板.而汽车蓄电池普遍用PE、PVC或者橡胶隔板.拆置历程简述如下：第一步：将化验合格的极板按工艺央供拆进焊交工具内；第二步：铸焊或者脚工焊交的极群组搁进浑净的电池槽；第三步：汽车蓄电池需通过脱壁焊战热启后即可.而阀控稀启式铅酸蓄电池若采与ABS电池槽，需用博用粘合剂粘交.电池拆置主要统制参数：汇流排焊交品量战资料；稀启本能、正、背极性等.8、使用与维护①电解液的数量、稀度以及充电程度等圆里加以注意，更加是与其稀切相闭的充电系统特地闭心，若充电量较大则蓄电池得火多，简单制成极板的活性物量脱降，制成底部短路使电池里里温度较下而收缩寿命，若充电量较小则简单制成电池的盈电，蓄电池正在少久盈电的情况下，可引导极板的没有成顺硫酸盐化，其表示是充电历程电压降下较快，很短时间完毕，搁电时电压低沉赶快.②电解液的杂度，普遍采与蓄电池博用电解液或者补充液灌注，宽禁用一般硫酸战自去火代替.③凡是使用表面脆持浑净，排气心疏通.④搁置没有必时应先充谦电，共时三个月举止一次补充电. 对付于稀启阀控铅酸蓄电池凡是须对付以下几圆里注意：①±±0.1V/单格，若证明书籍有央供时应按证明书籍支配.②注意使用环境温度，普遍没有超出30度为宜.温度变更较大时应加强对付电压的安排. ③对付于分歧厂家的产品没有成混用，共一厂家的产品新旧没有成混用. ④稀启阀控铅酸蓄电池最佳没有要自己挨启盖子补充电解液战调换仄安阀.。
铅酸蓄电池制造工艺(精)
铅酸蓄电池制造工艺流程1、极板的制造包括:铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成、装配电池。
⑴ 铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统；⑵ 板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具；⑶ 极板制造设备和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等; ⑷ 极板化成设备充放电机;⑸ 水冷化成及环保设备。
2、装配电池设备汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备（各种电池性能检测)。
⑴ 典型铅酸蓄电池工艺过程概述铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。
⑵ 工艺制造简述如下铅粉制造:将1＃电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。
板栅铸造：将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。
极板制造：用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。
极板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅，再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。
装配电池:将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。
3、板栅铸造简介板栅是活性物质的载体，也是导电的集流体。
普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造，而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造.第一步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化，达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内,冷却后出模经过修整码放。
第二步：修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。
板栅主要控制参数：板栅质量；板栅厚度；板栅完整程度；板栅几何尺寸等；4、铅粉制造简介铅粉制造有岛津法和巴顿法，其结果均是将1＃电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。
铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅，铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系.在我国多用岛津法生产铅粉，而在欧美多用巴顿法生产铅粉。
铅酸蓄电池化成工艺流程
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铅酸蓄电池培训教材
电压是单体电池电压与电池数量的乘 积。
位表示。容量大小与电池的结构、极板面积、 活性物质的多孔性等因素有关。
铅酸蓄电池的内阻是指电池在工作时， 电流通过电池内部所受到的阻力。内阻 大小直接影响电池的输出功率和能量效 率，内阻越小，电池性能越好。
放电特性曲线解读
放电时间
放电特性曲线描述了电池在不同放电电流下的放电时间。放电时间越长，说明电池容量越大，能够持续供电的时间也 越长。
装配工艺流程简述
01
02
03
电池组装
将不同型号不同厂家的极 板经过称重、配组后插入 电池槽中，经过焊接或连 接条连接构成电池组。
上盖密封
将安全阀、极柱等与电池 盖组合后，通过热封或胶 封技术使之成为一个整体。
端子焊接
将正负极汇流排与端子焊 接在一起，构成一个完整 的电池。
化成、充电和检测环节说明
铅酸蓄电池应在适宜的温度范围内使用， 避免高温或低温环境对电池性能造成不良 影响。
常见故障排查及处理方法
电池漏液
如发现电池漏液，应立即停止使用，并用干布擦拭干净，检查电池外 壳是否破裂，必要时更换电池。
充电不足
若电池充电后使用时间明显缩短，可能是充电器不匹配或电池老化导 致，应更换合适充电器或对电池进行更换。
电力储能系统应用（太阳能、风能等）
太阳能储能系统
微电网系统
铅酸蓄电池作为太阳能储能系统的重 要组成部分，将太阳能转化为电能并 储存起来，以供夜间或阴雨天使用。
铅酸蓄电池在微电网系统中发挥重要 作用，平衡分布式电源的出力波动， 提高微电网的稳定性和可靠性。
风能储能系统
在风能发电系统中，铅酸蓄电池储存 风力发电机产生的电能，确保在无风 或风力不足时能够持续供电。
铅酸电池的改进与优化
铅酸电池的改进与优化随着社会的不断发展和科技的不断进步，人们对电力的需求不断增加。
电池作为电力的储存器具，其重要性也日益显现。
然而，传统的铅酸电池由于寿命短、充电慢、安全性差、体积大等缺点，已经越来越难以满足人们的需求。
为此，科学家们在铅酸电池的改进与优化上进行了大量的研究。
本文将从多个方面介绍铅酸电池的改进与优化。
一、使用材料的改变铅酸电池使用的正、负极材料往往采用Pb和PbO2，导电性能和电化学性能不足，且导致自放电现象和寿命较短。
因此，许多科学家研究新型材料替代传统材料。
例如，某些研究者采用微纳米技术制备了含有非金属材料的复合材料来替代Pb和PbO2，大大提高了电池的充放电性能、循环寿命和自放电率。
同时，这种复合材料制备过程简单、成本低廉，具有很好的工业化前景。
二、液体电解质的优化传统的铅酸电池采用的是液态硫酸水溶液作为电解质，但其热量释放量较大，安全性差。
针对这一问题，科学家研究出一种新的电解质，即固态聚合物电解质，该电解质具有高离子导率、低热稳定性和高化学稳定性等优点。
相比于传统电解质，固体聚合物电解质更加安全、可靠。
三、电极材料的增强电极材料是电池的重要组成部分。
铅酸电池的电极由铅、铅膜和活性炭组成，但存在容量、倍率和循环寿命等问题。
因此，许多科学家通过复合材料、插层材料等方法来增强电极的性能。
例如，一些研究者制备了具有石墨烯导电网的复合材料，大大提高了电池的采用性能和循环寿命。
四、浮充电制度的改变浮充电制度是指在电池充满电后，将充电电压降至一定程度，以防止电池过度充电。
传统浮充电制度通常采用恒定电压浮充，但其存在欠充、过充问题。
为了解决这一问题，科学家研究出新的电压补偿浮充电制度，即在充电过程中根据电池的特征调整充电电压，避免了欠充、过充问题。
五、外形设计的改进传统的铅酸电池通常采用箱式结构，其体积较大、成本较高。
因此，一些研究者通过设计新的外形结构，将电池的体积大大降低，例如将电芯、固体聚合物电解质和电极等组成为薄膜结构，从而大大提高了电池的静态和动态属性。
【论文】铅酸蓄电池学术论文1
【关键字】论文《铅酸蓄电池学术论文集锦1》1、铅酸蓄电池的硫化与修复原理1、何为硫化蓄电池内部极板的表面上附着一层白色坚硬的结晶体，充电后依旧不能剥离极板表面转化为活性物质的硫酸铅，这就是硫酸盐化，简称为“硫化”。
2、硫化表象电池内阻增大，充电较未硫化前电压提前到达充电终止电压，电流越大越明显。
酸液密度低于正常值。
放电容量下降，放电电流越大容量下降越明显。
充电时有产生气泡，充电温升增快，严重时可导致充不进电。
3、硫化的生成根据蓄电池的双硫酸盐化理论，蓄电池在每次放电后，正负极板的不同活性物质均转变为硫酸铅，充电后各自复原回不同的活性物质。
而经常过放电、小电流深放电、低温大电流放电、补充电不及时、充电不充足、酸液密度过高、电池内部缺水、长期搁置时，极板表面的硫酸铅堆积过量且在电解液中溶解，呈饱和状态，这些硫酸铅微粒在温度、酸浓度的波动下，重新结晶析出在极板表面。
由于多晶体系倾向于减小其表面自由能的结果，重组析出后的结晶呈增大、增厚趋势。
由于硫酸铅是难溶电解质，重组后的结晶体其比表面积减小，在电解液中的溶解度和溶解速度降低。
硫酸铅附着在极板表面和微孔中阻碍了电池的正常扩散反应，且硫酸铅电导不良阻值大，致使电池在正常的充电中欧姆极化、浓差极化增大，充电接受率降低，在活性物质尚未充分转化时已达极化电压产生水分解，电池迅速升温使充电不能继续下去进而活性物质转化不完全，因而成为容量降低和寿命缩短的原因。
4、如何防止电池产生硫化每次放电后及时补充电且要充足电，尤其是大电流放电后一定要及时补充电。
在小电流放电时尽量控制放电深度，小电流深放电产生的硫酸铅过于致密，放电后充电采取小电流长时间。
对于低温大电流放电后，要采取多充电量百分之三十来恢复容量。
长期搁置的电池,要先充足电后再搁置，在搁置每两个月适当补充电一次。
5、几种电池硫化修复的方法1）水疗法对已硫化电池，可以先将电池放电，倒出原电解液并注入密度在1.10g/cm3以下较稀电解液，即向电池中加水稀释电解液，以提高硫酸铅的溶解度。
化成工艺对铅蓄电池性能影响的研究
的物质 用 电 化 学 的 方 法 最 终 转 化 为 活 性 物 质 的物 质 ｂ２
转化成 Ｐ 。尽管概念较 简单 ，实际上是极其复杂 １ ）
的 ，首先生 极板 的成份 和结 构 复杂 ，因为生极 板 中
说 明化 成过 程 的复杂 性 。从 化成 结 果来看 ，化 成 的
极 板对 性能 影响 较大 ，据 分析 ，化成 过充 可 能形成
化 成过 程 是一个 充 电过 程 ，充 电就有 电 流的确 定 问题 。在过去 有 多种方 法 确定 化成 电流 ，主要 以 极 板 的面积 计算 充 电电流 。还有 一些 电池 工作 者总
除 了 ＰＯ之外 还 有 ３ Ｓ和 ４ Ｓ 其他 组分 。由于铅 ｂ Ｂ Ｂ及 粉 的颗粒度 和氧 化度 不 同 ，形成 的成份 也 不 同 。和 膏 中加酸量 、温 度控 制等都 影 响生极 板 的结构 和组 分 ，因此 生 极 板 的结 构 本 身 就 是 复 杂 的 ；在 化 成 时 ，活性物 质转 化过 程 中 ，又 是非 常复 杂 的 ， 目前
（ ｎ ｕ ａｔｙＣ ． Ｍｉ ａＢ ｔｒ ｏ ，Ｄｄ ，Ａ ｘ ，Ｆｊ ｎ ３ ２０ ，Ｃ ｉ ） ｈ ｅ ． ｎ ｉ ｕａ ６４ ０ ｉ ｈｎ ａ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｔ ｅ ｅｆｃｓ ｏ ｈ ｏｍａｉｎ ｃ ｒｅ ｔ ｔｍｐｅａｕ ， ｐａｅ ｈ ｐ ａ ｄ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｏ ｔｅ ｆｒ ａ ｉｎ ｔ ａ ｔ ｈ ｆｅ ｔ ｆｔ ｅ ｆｒ ｔｏ ｕ ｒ ｎ ， ｅ ｒｔ ｒ ｅ ｌ ｔ ｓ ａ ｅ ｎ ｐｏ ｅ ｓｎ ｎ ｈ ｏ ｍ ｔｏ ｐｒｃ ｓ ｒ ｅ ｉｗｅ ｏ ｅ ｓｗｅ ｅ ｒｖｅ ｄ． Ｂａ ｅ ｎ ｓｍｅ ｐ ａ ｔ ａ ｏ ｄｉｏ ｓａ ｘ ｅ ｉｎ ｉｌｍｅｈ ｄ ｔ ｅ ｉｅ ｔ ｅ ｆｒ ａｉｎ ｐ － ｓ ｄ ｏ ｏ ｒ ｃｉ ｌｃ ｎ ｔ ｎ ｎ ｅ ｐ ｒｅ ｔ ｔ ｏ ｏ ｄ ｃｄ ｈ ｏ ｃ ｉ ａ ｍ ｔ ａ ｏ
提高铅酸蓄电池质量比能量的方法
提高铅酸蓄电池质量比能量的方法赵万全，冯伟，郭玉东（江苏华富储能新技术发展有限公司，江苏扬州225600）摘要：本文综述了蓄电池的原理和容量设计方法。
讨论了提高铅酸蓄电池比能量的先进方法并对未来蓄电池产品的发展进行了展望。
关键词：蓄电池；比能量The Method to Improve Battery Special Energy Abstract：The principle and capacity design are reviewed in the article. The advanced method to improve battery special energy is discussed, and the development of battery is forecated.Key words：battery; special energy世界上任何一种科研成果都不是某一个人的异想天开。
实际上，每个科研成果的形成都凝结了众多科学工作者的智慧和汗水。
当有人能够真正理解某种成果的基本原理并将其转化为产品公之于众时，他才能成为某项成果及产品的发明者。
铅酸蓄电池亦是如此。
经过一百多年的发展，特别是上世纪七十年代以来，蓄电池技术得到长足发展，蓄电池产品也日臻丰富。
目前限制蓄电池应用的瓶颈主要是其比能量较低，虽然这是由铅的原子量决定的，但很多蓄电池厂和科研人员还在努力提高其比能量。
提高铅酸蓄电池的比能量的核心之一是提高蓄电池活性物质利用率，使电极表面及内部有更多的活性物质能参与充放电反应。
在正负极活性物质中，构成骨架的微结构部分和负责产能的微结构部分的比例对电池的容量和循环寿命具有很大的影响。
因此，必须不断优化蓄电池生产工艺，完善活性物质的结构组成，提高其利用率。
1铅酸蓄电池的比能量铅酸蓄电池总体反应方程式为：Pb + PbO2 + 2H2SO4⇆ 2PbSO4 + 2H2O （式1）电池中参与反应的活性物质包括Pb、PbO2、H2O和H2SO4。
铅酸蓄电池内阻参数等效电路建模及其仿真
• 84•蓄电池是工业生产、通信、交通等领域的重要后备电源,蓄电池的可靠性直接关系到用电设备的稳定与安全。
蓄电池内阻是对蓄电池最有效、测量最便捷的性能参数。
蓄电池内阻变化可以反映出电池容量的变化，蓄电池性能劣化状况可以从蓄电池内阻的改变表现出来。
为了分析电池内阻、工作温度、电池电量及电池开路电压间的关系，采用Simulink 建立单体铅酸蓄电池等效电路模型并对模型进行仿真，根据仿真结果分析了各因素之间的关系，仿真结果表明温度、电池电量、电池健康状态均会对电池内阻产生影响，检测电池内阻能有效的检测电池的劣化状况，能够通过电池内阻的变化估计电池性能。
蓄电池电流、电压、温度、内阻是蓄电池的重要参数，蓄电池容量降低，其内阻会升高，通过检测蓄电池内阻参数，能够快速检测蓄电池的劣化程度、容量状态等，蓄电池内阻增大标志着蓄电池性能的劣化。
通过对蓄电池组中的单体蓄电池进行内阻测试可以准确地掌握每个单体蓄电池的性能状态。
电池单体模型主要有等效电路模型和电化学模型，电化学模型表示了电池内部的化学反应过程，电化学模型系统级仿真相对比较复杂。
等效电路模型是通过一组线性或者非线性方程来模拟电池内部电路结构，由电压源、电流源、电阻、电感、电容等理想元件构成。
用理想电路元件构建电池模型来模拟电池行为是较好的电池仿真方法。
1 铅酸蓄电池内阻等效电路模型的建立1.1 电池等效电路简单模型等效电路简单模型将电池等效为电压源E 和等效电阻R 构成，如图1所示。
等效内阻R 恒定不变，R 的值通过电池电压和电流计算得到，即直流法测量内阻，由于电池内阻会受到复杂因素影响，R 的值会出现变化。
如电池电解液温度、电解液浓度、电池容量、电池使用时间等均会影响电池内阻，此模型不能有效的对电池进行仿真。
图1 简单电池等效模型1.2 戴维南模型如图2所示，电池内阻分为极化内阻和欧姆内阻两部分称为戴维南模型。
极化电阻及欧姆电阻大小与电池电量、电解液浓度、电流大小有密切关系。
铅酸蓄电池的充电控制策略与优化
铅酸蓄电池的充电控制策略与优化装甲兵工程学院孙宝通蓄电池的充电是恢复电池容量的重要途径和正常使用的关键环节，充电方法的好坏将影响蓄电池的使用寿命。
蓄电池的随处可见使得专业或非专业的人都有必要了解蓄电池更佳的充电方法。
常见大的充电方法有定电压充电、定电流充电、定电压-定电流联合充电、快速充电、智能充电等，下面作简要介绍。
定电压充电是一种对已放电的蓄电池进行再充电的技术,它把充电电压设定在过充电区域,并且使用限制电流不会对蓄电池造成损害。
因此,更精确的术语叫限流恒压充电。
在充电早期,电压相对较低，电流限制几乎立即就可以达到。
充电过程将持续在电流限制值直到蓄电池充电电压达到预先设置值。
当蓄电池的电压等于充电器设置的电压时,充电电流将开始下降,因为这是只需要较低的充电量以维持预先设置的电压值。
电流将呈指数下降,在某点达到一个稳定值—所谓浮充电压值。
当再充电时间不重要时,它是阀控式铅酸蓄电池浮充和循环充电的一种有效的方法。
另一方面,限流恒压充电也有许多缺点:1、充电末尾持续时间很长,这使得充电时间在多数情况下很长。
2、容易发生充电不足和容量下降。
3、由于串联电压低且不可控制,每个电池充电不可能均等。
定电流充电是在充电过程中保持充电电流恒定的充电方式。
在充电过程中由于蓄电池的端电压不断升高，所以电源电压必须逐渐升高才能维持恒定的充电电流。
它可使蓄电池完全充电，以及必要的过充电，但充电时间长，电能损耗大，电解液失水多，造成冒气过甚，易使极板上的活性物质过量脱落。
而且不同技术状况的蓄电池要分组接入电路，分组选择充电电流，因此增加了控制管理、检测等工作量。
初充电和普通充电都是定电流充电。
为了减小电解液失水多，冒气过甚，一般采用改进定电流充电法。
改进定电流充电法是将定电流充电分为两个阶段进行的一种充电方法。
即充电初期用较大的电流充电，到一定程度后改用较小的电流。
划分为两个阶段因为蓄电池在放完电后，其正负极板上都有颗粒较大的硫酸铅生成，充电就是利用电流使硫酸铅还原成原来的活性物质。
优化的五阶段蓄电池充电方法研究_王玮茹
铅酸蓄电池的充电控制方法有很多，如恒压充电、恒流充 电、两阶段充电、三阶段充电、快速充电、智能充电、均衡充电 等方法[8]。
目前较为常用的是三阶段充电法[9]，这种方式基本上克服 了恒流与恒压充电的缺点，充电过程中不会出现大电流和高 电压，因而可以将蓄电池产生的析气量减到最少，但充电速度 受到一定的限制。其充电特性如图 1 所示，U 和 I 分别为蓄电 池端电压和电流。
在光伏系统的寿命期内，由蓄电池失效引起的产品更新
理论和仿真结果验证其有效性。
１ 蓄电池充电原理分析
１．１ 铅酸蓄电池充电过程分析
铅酸蓄电池放完电以后，应立即使用直流电源对其进行
充电，使正、负极板的活性物质恢复为原来的二氧化铅和海绵
状铅，将电能转化为化学能存储在电池内[4]。
充电过程中发生的主反应是：
３．２ 软件设计
本文以 LCA 软件为平台，对采用的充电控制算法进行编 程，系统的总体设计流程图如图 7 所示，充电子程序流程图如 图 8 所示。
图 ７ 总体设计流程图
图 ８ 充电流程图
４ 仿真分析
本文在 MATLAB 中建立了蓄电池充电系统仿真模型，因 为主要是研究蓄电池的充电控制，且光伏阵列的输出要求电 压稳定，故用直流电源代替光伏电池，采用不同的充电方法对 蓄电池进行充电。直流电源电压 Us=20 V，蓄电池采用 MATLAB 中的铅酸蓄电池模型 12 V/60 Ah，充电电路采用变换效 率高的 BUCK 电路。
图 ３ 本文充电方法的充电特性
充电过程分为 5 个阶段，即涓流(0.05 C)- 恒流Ⅰ(0.5 C)停充 10 s- 恒流Ⅱ(0.25 C)- 停充 10 s- 恒流Ⅲ(0.1 C)- 停充 10 s- 脉冲充电。其中，涓流充电阶段是为了激活电池，为大电流 充电创造条件，避免了在冷态下直接用大电流充电对电池的 危害，有效延长电池寿命；中间三段恒流充电在防止过电压的 情况下对电池进行快速充电，每阶段之后停充 10 s，使大电流 充电产生的气体复合，从而利于下一阶段充电的进行；脉冲阶 段是维护电池，克服电池硫化和自放电问题，能显著提高充电 速度并延长电池寿命。
动力铅酸蓄电池的制造工艺
动力铅酸蓄电池的制造工艺（一）工艺流程动力铅酸蓄电池的制造工艺流程大致可分为板极制造电池组装电池化成(或活化)与性能检测三部分，如下图所示：（二）板栅制造板栅是铅酸蓄电池的重要部件,既是集流体,起传导和汇集电流并使电流分布均匀的作用,又是活性物质的骨架,起支撑作用虽然各个厂家使用的板栅合金不同,但是正负极板栅的制造都以重力浇铸为主,还有连续冲扩拉网法连续铸造滚压法压延冲孔法织铅布法等板栅浇铸的工艺流程如下:铅合金锭浇铸→熔铅锅熔化→铅液注入板栅模具→打开模具→成形板栅脱模→切边→检验→时效硬化→待涂膏浇铸板栅应注意如下质量控制步骤:开始浇铸板栅之前,必须取样分析熔铅锅中合金的成分是否符合工艺标准要求,不符合则要及时调整,合格后才能启动铸板机开始铸板;必须严格控制板栅的质量厚度和外观,不允许有气孔裂纹收缩毛刺断筋斜歪和夹杂铅渣等缺陷存在（三）铅粉制造铅粉制造是电极活性物质制备的第一步也是很重要的一步,其质量的好坏对电池的性能有很大的影响目前主要采用球磨法和气相氧化法来制造铅粉1.球磨法采用岛津式铅粉机,实际上是一个滚筒式球磨机生产过程如下:将铅块或铅球投入球磨机中(不另外加球),由于摩擦和铅被空气中的氧气氧化成氧化铅时放热,使筒内温度升高,反应如下:0.5O2+Pb→PbO+217.7kJ/mol只要合理地控制铅球量鼓风量,并在一定空气湿度下,就能生产出铅粉,铅粉实际上是氧化铅包裹金属铅的微粒2.气相氧化法(也称巴顿法)所用的铅粉机叫巴顿式铅粉机,它将温度高达450℃的铅液和空气导入气相氧化室;室内有一高速旋转的叶轮,将熔融铅液搅拌成细小的雾滴,使铅液和空气充分接触进行氧化,生成大部分是氧化铅的铅粉;将铅粉吹入旋风沉降器,以便降温并沉降较粗的铅粉;最后在布袋过滤器中分离出细粉下图为巴顿式铅粉制造系统流程图：（四）铅膏的配置(和膏)制造铅膏是极板生产中的关键工序正极板的铅膏是由铅粉5%～10%的红丹(Pb3O4)硫酸丙纶短纤维水和添加剂组成的正极板铅膏的添加剂主要是为了提高正极板活性物质的导电性,因为二氧化铅的导电性差,这类添加剂有各向异性石墨;还有的是为了改善电池的循环性能,如SnO2Sb3O4等金属氧化物可以提高活性物质与板栅界面腐蚀层的电子导电性,因而防止电池的早期容量损失加入红丹是为了加快化成速度,提高正极的空隙率,特别是对电池的化成(内化成)工艺短纤维的加入是为了增强活性物质之间的结合力,减少活性物质的脱落负极铅膏包括氧化铅粉硫酸水和添加剂负极添加剂中主要是膨胀剂,因为负极活性物质海绵状铅有高的比表面积,表面能高,处于热力学不稳定状态,在反复充放电过程中,还原为铅的再结晶时,表面有收缩的趋势,比表面积减小,活性降低为了防止负极的表面收缩,必须在负极添加膨胀剂和膏工艺的操作顺序是加入铅粉(添加剂)开始搅拌后,先加入分散有短纤维的水,再慢慢加入硫酸,最后继续搅拌一段时间将铅膏排出和膏机和膏过程中将进行以下化学反应：(1)铅粉加水后进行的反应:PbO+H2O→Pb(OH)2(2)加酸时进行的反应:Pb(OH)2+H2SO4→PbSO4+2H2O(3)加酸后继续进行的反应:PbSO4+PbO→PbO·PbSO4PbO·PbSO4+2PbO+H2O→3PbO·PbSO4·H2O(4)氧化反应(和膏过程中始终进行):0.5O2+Pb→PbO和膏作业是在和膏机中进行的，在设置好铅膏配方和加料程序后,和膏过程可自动完成,自动控制和膏的温度时间等工艺参数（五）涂板对于涂膏式极板,生极板的制造大致包括涂膏淋酸(浸酸)压板表面干燥和固化等工序把铅膏涂到板栅上,称为涂膏或涂板,通常在带式涂板机上进行带式涂板机连续地完成涂膏淋酸压板三道工序淋酸是将密度为1.10～1.15g/cm3的硫酸喷淋到涂好的极板表面上,形成一薄层硫酸铅,防止干燥后出现裂纹,也可防止极板密排时相互粘连快速表面干燥是去掉生极板表面的部分水分,防止极板密排时互相粘连表面干燥后铅膏的含水率应控制在9%～11%表面干燥是在隧道式干燥机中连续进行对于管式极板,则要把铅粉灌到套管中或是把铅膏挤到套管中,前者称为灌粉,后者称为挤膏（六）固化和干燥经表面干燥的极板,要在控制相对湿度温度和时间的条件下,使其失去水分和形成可塑性物质,进而凝结成微孔均匀的固态物质,此过程称为固化经过固化的极板具有良好的力学强度和电性能此外,固化还具有以下一些作用:(1)使铅膏中残存的金属铅氧化成氧化铅,使铅含量进一步降低;(2)在固化过程中,铅膏继续进行碱式硫酸铅的结晶过程,在较低温度下生成3PbO·PbSO4·H2O(3BS),温度高于80℃时有利于生成4PbO·PbSO4·H2O(4BS);(3)通过固化使板栅表面生成氧化铅的腐蚀膜,增强板栅与活性物质的结合;(4)在保证前三个过程顺利完成后,脱掉极板中剩余的水分固化根据工艺条件不同分为低温固化中温固化和高温固化三种（七）电池的装配电池的装配过程如下图所示：由图可知,动力VRLA电池极板的生产过程与传统的富液式铅酸蓄电池有很多相似之处,但是在电池的装配工艺上有很大区别,体现了VRLA电池生产工艺的先进性。
铅酸电池介绍参数
铅酸蓄电池基础技术知识蓄电池是一种直流电源，是化学能转变为电能的一种装置。
1860年法国普兰特发明铅酸蓄电池，经过一百多年生产应用得到了不断改进，广泛应用于工业、农业、交通运输、邮电通讯科研等领域。
随着汽车、摩托车、电动车、邮电通讯和计算机事业迅速发展，铅酸蓄电池的需求量逐年增加。
本次讲座包括铅酸蓄电池基本原理、极板生产、电池组装、测试技术标准等，通过学习让大家初步了解电池.极板基本知识,对本职工作起促进作用。
本讲座涉及技术参数与凯鹰公司现有控制参数不一定相同,仅作参照。
1、铅酸电池充电放电工作原理是什么?我们把铅酸蓄电池作为一个电化学反应体系,它是 :PbO2 H2SO4 Pb正极电解液负极蓄电池在充.放电工作中进行如下反应 :PbO2+2H2SO4+Pb = PbSO4+2H2O+PbSO4从反应的结果看,正极和负极做功后,均生成硫酸铅。
不难看出这个放电反应的产物是双极生成硫酸铅。
负极: Pb+H2SO4-2e-→PbSO4+2H+正极: PbO2+H2SO4+2H++2e-→PbSO4+2H2O由负极上失去的两个电子经外电路流向正极。
正极上二氧化铅从外电路得到两个电子后,Pb4+离子变成Pb2+离子。
2.怎样按法拉第定律计算蓄电池活性物质量?双极硫酸盐化理论证明,蓄电池正、负极放电后生成硫酸铅,充电后又分别转化为PbO2和Pb。
要知道多少活性物质产生多少电量,用多少电量使硫酸铅转化为活性物质,法拉第定律进行计算。
电极上生成或消耗1克当量的任何物质，所需或产生的电量为 96500C（库[伦]）。
蓄电池是以安时表示电量的。
安时与法拉第之间的关系为：1F=96500C=96500÷3600=26.8（Ah）每安时需要多少克物质，由此引出电化当量，以式表示：& ;nbs p; 电化当量=克当量/26.8（g/Ah）负极：Pb失去2个电子，由零价变成2价，Pb的克当量为 207.2/2=103.6，电化当量为103.6/26.8=3.87（g/Ah）。
采用神经网络预测和变结构模糊控制的铅酸蓄电池最优充电技术研究
采用神经网络预测和变结构模糊控制的铅酸蓄电池最优充电技术研究一、本文概述本文致力于研究和探索一种结合神经网络预测与变结构模糊控制的铅酸蓄电池最优充电技术。
随着电动汽车、不间断电源系统等领域的快速发展，铅酸蓄电池作为一种成熟、可靠的储能设备，其性能优化和充电效率提升的需求日益迫切。
传统的充电方法往往难以在充电速度与电池寿命之间达到理想的平衡，开发一种新型的、智能的充电策略显得尤为重要。
本研究将神经网络预测技术应用于蓄电池充电过程中，通过学习和模拟电池充电行为的历史数据，实现对电池充电状态的精准预测。
同时，引入变结构模糊控制理论，根据电池的实时状态信息，动态调整充电策略，以最大化充电效率并延长电池寿命。
本文首先介绍了铅酸蓄电池的工作原理和充电特性，分析了现有充电技术的优缺点。
详细阐述了神经网络预测模型和变结构模糊控制器的设计原理和实现方法。
接着，通过实验验证了所提充电策略的有效性，并与传统充电方法进行了对比。
对本文的研究结果进行了总结，并对未来的研究方向进行了展望。
本文的研究不仅为铅酸蓄电池的最优充电技术提供了新的思路和方法，也为其他类型电池的智能充电策略提供了有益的参考。
二、铅酸蓄电池技术概述铅酸蓄电池是一种广泛应用的化学电源，具有技术成熟、成本低廉、安全可靠等优点，因此在许多领域都有着广泛的应用，包括电力储能、起动电源、电动车电池等。
铅酸蓄电池也面临着充电速度慢、充电效率低、电池寿命短等问题。
针对这些问题，本文提出了一种基于神经网络预测和变结构模糊控制的铅酸蓄电池最优充电技术，以提高电池的充电效率和延长其使用寿命。
铅酸蓄电池的基本工作原理是通过化学反应实现电能的储存和释放。
在充电过程中，正极的活性物质硫酸铅（PbSO₄）被氧化为硫酸（H₂SO₄）和铅（Pb），负极的活性物质铅（Pb）被还原为硫酸铅（PbSO ₄）。
在放电过程中，这些反应逆向进行，从而释放出电能。
铅酸蓄电池的充电过程是一个复杂的化学反应过程，受到多种因素的影响，如充电电流、充电电压、充电温度等。
常见通信用铅酸蓄电池性能差异及特点探讨
Telecom Power Technology电源技术常见通信用铅酸蓄电池性能差异及特点探讨李学楠1，蓝郁峰2，孙文波广州510630；2．中国电信股份有限公司广东分公司，广东文章依据通信行业关于铅酸蓄电池的行业标准等资料，对比目前通信行业七种常见在用的铅酸蓄电池，分析通信运营商动力专业日常维护工作中比较关注的几个性能指标差异的原因，达到为动力专业新建蓄电池组提供阀控式铅酸蓄电池；温度特性；寿命；充电特性；放电特性；容量Discussion on the Performance Difference and Characteristics of CommonLead-acid BatteriesLI Xue-nan1，LAN Yu-feng2，SUN Wen-bo. Research Institute of China Telecom，Guangzhou. Guangdong Branch of China Telecom Co.，Ltd.，Guangzhouon the basis of the communications industry on the lead-acid battery industry standards compared the current communication industry in seven kinds of common use of lead-acid battery 2020年9月第37卷增刊1Telecom Power TechnologyＳｅｐ． ２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． Ｓ１ 李学楠，等：常见通信用铅酸蓄电池性能差异及特点探讨池次之，有800次。
对于一些特性的电池，在指标和测试方法上提出了不同的要求，如高温型的电池，其在55 ℃下80% DOD可以达到180次（内循环），高倍率电池在15分钟功率下也就是100% DOD可以放100次。
铅酸电池的能量密度要求与材料改进研究
铅酸电池的能量密度要求与材料改进研究铅酸电池作为传统的储能设备，在工业、交通以及众多日常生活应用中扮演着重要角色。
然而，随着清洁能源的快速发展和能源储存技术的迅速成熟，铅酸电池的能量密度不足、体积庞大等问题亟待解决。
因此，研究如何提高铅酸电池的能量密度，改进其材料成为了当下热门领域。
首先，铅酸电池的能量密度需要满足实际应用的需求。
从目前的应用领域来看，如电动汽车、可再生能源储存等，都需要高能量密度的电池。
高能量密度意味着单位体积或单位重量中储存的能量更高，从而能够更好地满足设备的长时间使用需求。
因此，提高铅酸电池的能量密度成为了材料改进的首要目标。
目前，有两种主要材料改进方法被广泛研究和应用于提高铅酸电池的能量密度。
一种是改进正极材料，另一种是改进负极材料。
正极材料的改进主要侧重于提高其电化学活性，增加电池的能量输出。
相对于传统的铅酸电池正极活性材料——二氧化铅，新的正极材料往往具有更高的比容量和更高的放电平台。
例如，锰酸锂、锰酸钠等材料已经在铅酸电池中得到了广泛应用。
它们与传统的二氧化铅相比具有更高的能量密度，但在长时间循环使用和高温环境下的稳定性方面仍然存在问题。
负极材料的改进主要考虑到提高铅极的电化学活性。
传统的铅极材料是纯铅，但由于其容量较低且容易发生枝晶现象从而导致电池的损失，因此需要寻找替代材料来改善电池性能。
目前，针对铅极材料的改进方向主要包括铅合金、铅氧化物和碳材料等。
这些材料在电池循环使用性能的提升和充放电效率方面有着明显的优势，能够有效提高铅酸电池的能量密度。
除了材料改进之外，其他方面也可以对铅酸电池进行改进以提高其能量密度。
例如，改进电池设计和结构，减少不必要的附加重量，提高电池充放电效率。
同时，优化电解液的配方，提高电池性能和稳定性。
综上所述，提高铅酸电池的能量密度是当前研究的重点。
通过改进正极材料、负极材料以及电池设计等方面，可以有效提高铅酸电池的能量密度，并更好地满足清洁能源和储能技术的需求。
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The Optimization of the Formation Process for Lead-acid Battery
LU Jun，YANG Hai-lang，WANG Yan
(Chemistry and Chemical Engineering Department of Xiangfan University, Xiangfan Hubei 441053, China)
试验过程中的电解液温度控制在 50℃以下。化成过程电解液温度升高主要是由于反应热和化成电流产生的热。化成电 解液温度过高，容易造成化成不均匀，进一步加剧正负极板上气体的析出，降低化成电流效率。同时，由于析出大量的气体， 在活性物质颗粒之间造成较大间隙，降低活性物质与极板之间的粘接力和极板的机械强度，使活性物质容易脱落。
由表 4 和表 5 知，化成后的正极板表面无白斑，负极板表面呈金属光泽，荷电性能符合国家 GB/T5008.2-91 标准(6-Q-45 型电池放电前端电压达 12.6V, 25 小时率放电 67min, 正极板的 PbO2%达到 85%, 负极板的 Pb%达到 85%),达到预期效果。 4.3.3 化成温度
由于铅酸蓄电池寿命长,容量大,大电流，放电好，充电接受能力高，电池均匀性优，自放电小，反应效率高，原料低廉， 至今一直使用。如今铅酸蓄电池已有上百年的制造经验，有现成的制造设备和成熟的工艺。各个厂家在研究开发新品种的同 时，不断探讨提高生产效率的方法。以往为缩短化成时间，做过各种探索。例如，提高化成电解液温度，增大化成电流或采 用高密度电解液等化成方法，但是化成液温度超过 50℃时，极板，特别是负极板的电解液活性物质粒径变大，反应面积减 少，蓄电池放电容量降低；增大化成电流的方法，由于发热和电解，化成效率降低；高密度电解液化成法，硫酸铅在未化成 极板中的生成量增大，引起导电不良，相对通电电量减少，化成效率降低。结果，化成时间不能缩短[1]。本文就 6-Q-45 型号 的蓄电池，采用二次注液式电池化成，改变电流密度和时间，控制电解液温度来进行化成工艺参数的优化试验。
电池组成： ( ) Pb(s) H2SO4 (s) PbO2(s) (+)
放 负极反应 ：Pb + HSO4 + 2e
充 正极反应：PbO2 +3H +HSO4 +2e
PbSO4 + H + 2e
放 PbSO4 +2H2O
充
电极反应：Pb +PbO2 +2H +2HSO4 放 充
PbSO4 +2H2O
北风帆机电设备公司；放电器：南京中观机械电子
电池 1#
3# 5#
表 4 容量测定结果
充电终了电压(V) 放电前电压(V)
16.17
16.12 16.16
12.72
12.76 12.73
放电时间(min)
69 71 68
公司；电压表，温度计，电池：B 类生极板 6-Q-45
型（数量: 6 只） 3.2 试验步骤
表 3 6-Q-45 型电池
极板类型 极板尺寸(mm) 高 宽厚
隔板
额定容量 电池类型 (Ah)
6+5-B 类 111 118 1.9(正) 国产 PVC
45 Q 型
(Pb-Sb 合金)
1.6(负)
(起动型)
为极板额定容量的 3-5 倍。结合电流密度经验值设
计充电电流和时间。
3 试验部分
3.1 试验设备及仪器 充放电试验装置（放电，充电，控制部分）：河
第 18 卷 第 1 期 2005 年 01 月
武汉科技学院学报
JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING
Vol.18 No.1 Jan. 2005
优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究
鲁 俊，杨海浪，王 炎
（襄樊学院 化学化工系，湖北 襄樊 441053）
1 试验原理
化成是将完全干燥的生极板放在稀硫酸电解液中进行电解，经氧化和还原分别使正极板的 PbO 变化为 PbO2 及使负极板 的 PbO 变为海绵状金属铅的过程。电池化成是将未化成的极板（生极板）装配成电池，然后注入电解液化成。固化干燥后， 极板活性物质组成大致是：
正极板：氧化铅、碱式硫酸铅、铅、二氧化铅；负极板：氧化铅、硫酸铅、铅、无机膨胀剂、 有机膨胀剂、抗氧剂。 这些活性物质必须大部分转化为正极板上的 PbO2 和负极板上的海绵状金属铅。化成过程是固化极板的组成物质向正极板工 作物质的电化学转变。
表 1 分段化成方法经验值[2]
阶 段 电流密度（A/d ㎡）化成时间（h）
化成初期
0.1—0.7
1—2
化成中期
0.7—1.0
10—14
化成后期
0.2—0.5
1—4
2 电池化成工艺参数设计
2.1 分段化成方法 在试验中采用充放电结合，根据分段化成方法的经验值（见表 1），设计本工艺为四充一放一补充。
录充电电压，做出充电曲线。
(3)加电解液。电池化成初期加酸采用密度为 1.06 g/ml(25℃)，第二次加酸采用密度为 1.345g/ml(25℃)。充电过程中若液
面低于隔板，及时添加相应密度的电解液，并淹没汇流排。
(4)容量测定与电池解剖。测出 1# 3# 5# 电池充电终了和放电前的
17
端电压，然后用充放电试验装置用 25 小时率放电，测出放电时间；对
2# 4# 6#电池先进行每格电解液密度的测定，然后解剖测定每格端电 压，观察极板情况，进行化验测出 PbO2 和 Pb 的含量。
4 结果与讨论
4.1 容量测定及电池解剖 容量测定及电池解剖结果见表 4 及表 5。
4.2 A、B、C 三组 6 只电池的充电曲线
U/v
16
1#
15
2#
3#
4#
14
5#
6#
综上所述，控制电解液温度在 50℃，按照 GB/T5008.2-91 标准，采用表 2 中 B 组工艺参数进行二次加酸电池化成的情况 较好，不仅缩短化成周期，而且生产效率较高，节约能源。
参考文献： [1] 孙成. 缩短化成时间的方法[J]. 蓄电池, 2002，(1):41-43. [2] 周龙瑞，等. 电动自行车用铅酸蓄电池电池化成的探讨[J], 蓄电池, 2000,(3):34-35. [3] 太宽善. 铅蓄电池极板化成工艺学[M]. 北京: 机械工业出版社,1989. [4] 吕鸣祥，等. 化学电源[M]. 天津: 天津大学出版社,1996.
收稿日期：2004-10-26 作者简介：鲁俊(1972-), 女，硕士，研究方向：高分子合成和化工设计.
72
武汉科技学院学报
2005 年
2.2 电池化成工艺参数
表 2 电池化成工艺参数
组 别 第一阶段(充电) 第二阶段(充电) 第三阶段(充电) 第四阶段(放电) 第五阶段(充电) 第六阶段(补充充电)
(1)标识 1# 、2# 为 A 组， 3#、4 #为 B 组， 5 #、 6 # 为 C 组，其中 1#、3#、5# 用于容量测定；2#、 4#、6# 用于电池解剖，观察正负极板外观，检测极 板的 PbO2 和 Pb 含量。
表 5 电池解剖结果
电池 单格密度 单格端电压
(g/ml)
(V)
极板状况
正极 负极
不同的化成阶段采用不同的化成电流，是在不延长化成时间的前提下，提高化成电流效率的重要措施之一。化成电流密
度是单位面积的导体上所通过的电流密度（A/cm²）.在工业生产中，作为工艺参数采用的是表观电流密度 i , 公式如下：
i = I / (a×h×2) I—充电电流；a—极板宽度；h—极板高度
根据极板情况（见表 3）选择化成条件。厚度 小于 3mm 的起动型极板，其化成电解液密度一般为 1.030—1.060g /ml (15 ℃)。对于起动型极板的化成， 通常采用不同的化成阶段，用不同的化成电流进行 充电，在化成制度中一般规定起动型极板化成电量
结合图 1U-t 曲线，比较三组电池化成情况。A 和 C 两组图象相似，波动较大，对活性物质的生成不利，且化成后期端 电压较高，产生较高的过电位，加剧气体的析出；B 组图象波动不大，特别有利于初期晶核的形成。 4.3.2 化成效率和化成时间
根据铅酸蓄电池的要求，国内外专家认为内化成透是很重要的[4]。如不透，剩余 PbO 在做成电池后，PbO 会慢慢吸收 H2SO4，表现出电压降。正极板的 PbO2 在 90%以上才可能减少自放电，但过化成时活性物质就会变得松软和不牢固。一般 电池进行化成的周期为 40 多小时，本试验的化成时间控制在 24 小时以内，缩短了化成时间，同时满足化成要求。
A组
4A×2h
12A×9h
9A×6h
12A×20min
12A×10h
9A×5h
12A×20min
6A×5h
4.5A×2h
C组
3A×2h
12A×10h
9A×5h
12A×20min
6A×4h
6A×2h
注：A 组初充电容量 200Ah，补充充电时间 22h20min；B 组初充电容量 199Ah，补充充电时间 21h22min；C 组初充电容量 195Ah，补充充电时间 21h20min.
Abstract：To the same type exide battery, the operation of changing current density and time, controlling the temperature of the electrolyte and adding the sulfuric acid two times yields optimum parameters for the formation process. It reduces sharply the period of the formation process, improving the productivity and saving energy sources. Keywords：formation process; lead-acid battery; current density; time