[发明专利]铅酸蓄电池热失控控制、评价与修复方法

说明书

本发明涉及铅酸蓄电池热失控控制、评价与修复方法，通过设计控制合适的正负极活物质比、注酸量、极间距，提高电池的耐热失控性能，通过热失控评价方法，测试蓄电池在过充电时的充电电流变化率大小，进行设计方案的优劣及耐热失控能力的评价，找出各类最佳设计，通过对在热失控条件的蓄电池进行充放电修复，改善耐热失控性能，提高产品寿命可靠性与最佳经济效果。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其是铅酸蓄电池热失控控制、评价与修复方法。

背景技术

铅酸蓄电池即电极主要是由铅及其氧化物制成，电解液为硫酸溶液的一种蓄电池。由于设计、生产制造过程的差异性以及使用过程中存在过充电等因素，铅酸蓄电池在长期循环使用后容易产生热失控现象。

所谓热失控是指铅酸蓄电池在恒压充电时电流和电池温度发生积累性增强，而导致电池逐步损坏的一种现象。其主要表现为在铅酸蓄电池的循环使用过程中，会出现电池失水，电池正负极间隔板收缩变形，导致蓄电池正负极上的活性物质附着力逐渐下降，内阻逐渐增大，内阻的增大导致电池在充放电过程中的发热量增大，电池温度升高，进而导致蓄电池的析气过电位降低，析气量增大，正极析出的大量氧气通过内部“通道”在负极表面反应，又泽放出大量的热量，又使电池的温度大量上升，形成了恶性循环，从而导致电池壳体软化、电池容量快速下降、寿命终止，严重的会引发火灾。

针对蓄电池热失控问题，因不同设计方案的电池耐热失控性能和循环寿命存在差异，目前也没有针对电池热失控较为高效和精准的定性评估方法，只能通过实际应用来验证反馈，验证周期太长；此外也没有对存在热失控条件的电池进行控制设计并及时进行修复的方法；若想要对铅酸蓄电池的设计性能进行预评估，来指导研发与设计改进，则需要发明铅酸蓄电池热失控控制与评价修复方法，对各种设计方案进行对比分析，缩短研发周期，减少设计成本，提高产品的性价比。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种能够精准高效地对铅酸蓄电池的设计性能进行预评估，并对存在热失控条件的蓄电池进行修复，以此来指导研发与设计改进，缩短研发周期，减少设计成本，提高产品性价比的铅酸蓄电池热失控控制、评价与修复方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种铅酸蓄电池热失控控制、评价与修复方法，包括下列步骤：

1）对常规铅酸蓄电池进行热失控控制改进设计，包括正负极活性物质配比为1.3-1.6，注酸量为11ml/Ah-16ml/Ah，正、负极板间距为1.0-1.3倍负极板厚度；

2）将热失控控制设计的蓄电池在25℃±2℃条件下，恒压充电至电流值小于0.01C₁₀ A，保持2h-3h，停止充电；

3）将充电结束的蓄电池静置1h～24h后，在25℃±5℃环境中开始放电，放电开始前后应测量蓄电池的端电压，放电期间应测量放电电流、蓄电池的端电压及室温，测量时间间隔为1h，在放电末期应随时测量，以便准确地确定蓄电池终止电压1.80V/单体的时间，以此筛选出容量合格的电池；

4）将容量合格的电池，按步骤2）充足电后，在25℃±5℃环境中，以恒压2.45V±0.1V/单体，不限流连续充电168h；

5）不限流连续充电168h充电过程中，每隔1h记录一次充电电流值和蓄电池表面端子部位的温度值，充电电流是否引起热失控现象的评定见步骤6），蓄电池表面端子部位温度是否引起热失控现象的评定见步骤7）；

6）如出现在任一24h之内的电流增长率△I大于50％时，应先排除设备异常波动，如设备有异常,应进行修正，若修正后增长率△I仍大于50％，则按充电电流的变化差值进行评定，若电流的变化差值大于0.002C₁₀，可评定为存在热失控的现象，见步骤8）；若不是设备异常引起的波动，则评定为存在热失控的现象，见步骤8）；