常规铅碳电池的实验方法及工艺流程

常规铅碳电池的实验方法及工艺流程

1 常规铅碳电池的制备

(1)和膏

【基础配方】：按比例称好铅粉等物质，配方如下：

铅粉20g、短纤维0.02g(0.1%)、硫酸钡0.16g（0.8%）、腐殖酸0.04g（0.2%）硫酸1.72ml（1.38g/ml）、纯水2.14g（按稀释程度增减）

【和膏方法】：

将所有基础配方和好的铅粉（以下简称“基础粉”）（充分混合）与碳材料、配料(0.002%氧化铟）等混合均匀（简单混合），加水、加酸。

（2）固化

将浸酸后的电极置于固化室内完成程序如下：

表2-3固化程序

温度湿度时间

60℃99%湿度1min

60℃99%湿度24h

60℃0%湿度1min

60℃0%湿度24h

（3）化成

根据活性物质质量计算理论容量：公式：C=26.8n*m/M计算简化如下：

,4.0867是活性物质电化当量，0.4表示40%放电比例,化成程序如下：

表

2-4

化成程序

工步名称电流时间

恒流充电4/9C 2h

恒流充电 5.5/9C 9h

恒流放电3/9C 15min

恒流充电 5.5/9C 5h

恒流放电 4.5/9C 320min

恒流充电 4.5/9C 5h

2 常规铅碳电池的组装

为保证正极过量，采用三正一负方式组装电池即{∣正丨负丨正正丨参比丨隔板…瓶盖}，∣代表AGM隔膜。

3 测试方法

（1）倍率测试

①拆化成电池，取出正负极，倒掉化成酸，用充电酸冲洗电极。重新组装，换新的隔膜，加充电酸（1.28 g/ml）40ml。

②重新装充电电池，充电酸没过电极，敞口，将电池接入接头。

启动“200—3000倍率测试”程序进行倍率测试。程序如下：

表

2- 5

“200—3000倍率测试”程序

工步名称截止电压截止电流

恒流充电 2.42V 200mA

恒压充电 2.42V 30mA

恒流放电 1.6V 200mA

循环一次

恒流充电 2.42V 1000mA

恒压充电 2.42V 30mA

恒流放电 1.6V 1000mA

循环一次

恒流充电 2.42V 2000mA

恒压充电 2.42V 30mA

恒流放电 1.6V 2000mA

循环一次

恒流充电 2.42V 3000mA

恒压充电 2.42V 30mA

恒流放电 1.6V 3000mA

循环一次

完成后根据倍率测试中0.2A；1A；2A；3A电流的放电时间拟合，并计算0.25C,3C,I3等的电流值。

（2）充接收能力

①动态充电接收能力（DCA）测试

根据前2次放电时间（打开工步，数据中前两次取平均值）除以240修改放电25%的时间A。（240为4×60，4代表25%，60是将秒换算成分钟。）最后通过考得到2.47V 恒压充电20min的电流时间曲线，DCA测试具体工部如下：

表2-6 DCA测试

工部

步骤名称时间电压（V）电流mA

恒流充 2.42 0.25C

恒压充1440 2.42 30

恒流放 1.6 0.25C

循环

恒流充 2.42 0.25C

恒压充1440 2.42 30

恒流放 1.6 0.25C

恒流充 2.42 0.25C

恒压充1440 2.42

恒流放 A 0.25C

恒压充20 2. 47

②动态充电接收能力

按照储能用铅酸电池国家标准(GB/T 22473-2008)测试,测试工序为完全充电蓄电池在充电结束后1h～5h内，蓄电池用I0(A)电流放电5h。I0(A)按公式I0(A)=Ce/10(A),式中：Ce为10小时率三次容量试验中最大值。放电结束后，将蓄电池放人温度为0℃士1℃的低温箱或低温室内至少20h～25 h。蓄电池在低温箱或低温室内取出1min内，蓄电池用恒压2．40V±0．10V充电，环境充电过程中每隔1 min记录一次蓄电池充电电流值，第10min测计充电电流I ca。要求充电电流I ca与C10/10的比值，排气式蓄电池不应小于3.0；阀控式蓄电池不应小于2.0。C10为10小时率额定容量，计算过程中采用Ce即10小时率三次容量试验中最大值代替。

③HRPSoC 测试

充电接收能力测试结束后，进行HRPSoC 长期循环测试，工部如下，当充电电压达到最高截止电压2.42V 或者放电电压低于最低截止电压1.76V 时，电池循环停止。

表2-7

HRPSoC 测试工部

步骤名称时间（min）电压（V）电流（mA）

恒流充 2.42 0.25C

恒压充720 2.42 30mA

恒流放 1.76 0.25C

循环1次

恒流充 2.42 0.25c

恒压充720 2.42 30mA

恒流放 A 0.25C

恒流充1（80或90s) 3C

恒流放 1 3C

后两工序循环万次