WO2020015226A1

WO2020015226A1 - 铅酸蓄电池滥用过放电性能评价及容量恢复方法

Info

Publication number: WO2020015226A1
Application number: PCT/CN2018/112341
Authority: WO
Inventors: 薛奎网; 吴宏亮; 徐小亮; 曾刘芳; 刘巍; 杨宝峰; 刘志强
Original assignee: 双登集团股份有限公司
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2020-01-23
Also published as: AU2018432963A1; CN109116246B; CN109116246A

Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池滥用过放电性能评价，该评价主要通过滥用过放电性能测试，得出滥用过放电容量率Caod，再通过循环过放电测试，得出过放电容量衰减率Caoc，以此来预评有关设计方案优劣及过放电能力。本发明还公开了铅酸蓄电池滥用过放电后的容量恢复方法，该方法通过深放电激活内置活性物质，从而促进落后电池容量恢复。总的来说，本发明采用定量评价方法，既简便又是准确，而且及时性好，有利于指导设计，可显著减少研发周期及成本。用户应用本发明可及时优化调整配套电池组的运行效率。

Description

铅酸蓄电池滥用过放电性能评价及容量恢复方法技术领域

[0001] 本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体地讲，本发明涉及一种铅酸蓄电池滥用过放电性能评价，还涉及对滥用过放电产生的落后电池作容量恢复方法。

背景技术

[0002] 铅酸蓄电池组使用过程中存在“水桶效应”，即落后电池拉低其它电池的性能指标。由于本行业暂缺少对落后电池事前评价手段，特别是对铅酸蓄电池滥用过放电评价，也没有一种对落后电池作容量恢复的方法。所以，工程中应用的电池组达不到预期性能指标的情况时有发生，此类技术问题解决不好易引发供需方矛盾。现实中，按不同设计方案制作的铅酸蓄电池循环寿命、过放电能力及产品一致性均有一定量的差异性，而且这些差异性无法在研发设计阶段作出定量评估，只能用制成的样品做实物检测才能得到相对可靠数据。

发明概述

技术问题

[0003] 现在技术用实物检测尽管实现容易、方法简便、数据准确，但验证周期太长，及时性差，不利于指导生产。另外，铅酸蓄电池在制造过程中因工艺误差，也会带来微量性能差别，只要性能指标不超差均为合格品。但是，用户在使用过程中有过放电、欠充电情况，此类情况容易引发落后电池。鉴于上述两种情况，研究一种用于铅酸蓄电池滥用过放电性能评价及容量恢复方法很有必要，有利于制造商及时开展研发方案对比分折，定量分析，由于分析方法合理，准确可靠，减少盲目性，可缩短研发周期，减少研发成本。另一方面也便于用户及时作电池容量恢复，为提高电池的运行效率创造一个良好的基础条件。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明主要针对本行业缺少对铅酸蓄电池相关性能检测方法的问题，提出一种方法简便、实施容易、可作定量分析的铅酸蓄电滥用过放电性能评价。本发明还包括对滥用过放电产生的落后电池作容量恢复方法。

[0005] 本发明通过下述技术方案实现技术目标。

[0006] 铅酸蓄电池滥用过放电性能评价，其改进之处在于该评价在 25°C±2°C环境下进行，具体步骤如下：

[0007] 1.1、按常规配置，选用 6只相同规格的铅酸蓄电池串联成一组，首先进行 I _lflA 放电，然后采用 2.35V只限流 21 ₁₍₎A充电 16小时；

[0008] 1.2、从中任选 1只铅酸蓄电池单独用 I _1QA电流放电 4小时，再与其它 5只完全充电的铅酸蓄电池串联连接成蓄电池组；

[0009] 1.3、蓄电池组以 I ₁₍₎A电流放电，直至原来充足电的 5只铅酸蓄电池电压降至总电压 5*1.80V时，停止放电，静置 2小时；

[0010] 1.4、对蓄电池组以恒压 2.35V/只，限流 2I _1QA，连续充电 144小时；

[0011] 1.5、当蓄电池组以 I ₁₍₎A放电至总电压 6*1.80V时，进行容量检测，并换算成 25

°C的基准状态下的容量值；

[0012] 1.6、计算出蓄电池组的实放容量与额定容量 (：₁₍₎的比值，得出滥用过放电容量率 Caod;

[0013] 1.7、对蓄电池组以： UA进入放电，终止电压为 6*1.4V;

[0014] 1.8、在恒压 6*2.35V、限流 2I _1QA条件下，对蓄电池组连接充电 36小时；

[0015] 1.9、共 5次重复 1.7和 1.8步骤；

[0016] 1.10、蓄电池组以： UA放电至终止电压 6*1.80V时，进行容量检测；

[0017] 1.11、计算蓄电池组实放容量与额定容量比值，得出循环过放电容量衰减率 Ca

OC o

[0018] 铅酸蓄电池滥用过放电后的容量恢复方法，其改进之处在于该方法按下列步骤进行：

[0019] 2.1将滥用过放电的落后电池，以 I ₁₍₎A进行深放电，终止电压为 1.25 V;

[0020] 2.2、在恒压 2.35V、限流 2I _1QA条件下，连续充电 36小时；

[0021] 2.3、共 3次重复 2.1和 2.2步骤；

[0022] 2.4、以 I ₁₍₎A放电至终止电压 1.80V，进行容量检测，计算实放容量与额定容量的比值，得出修复后的容量恢复率 Caor。 [0023]

发明的有益效果

有益效果

[0024] 本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

[0025] 1、方法合理、步骤简便、可操作性好；

[0026] 2、通过测试精确得到滥用过放电容量率和循环过放电容量衰减率，此种定量预评价方法准确性高，有利于及时指导设计，从而达到减少研发周期及成本的目的；

[0027] 3、为用户提供一种快速评价铅酸蓄电池过放电性能的方法，以及落后电池容量恢复方法，可及时优化调整配套蓄电池组的运行效率。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0028] 下面通过不同设计方案的铅酸蓄电池滥用过滥用过放电性能评价，来进一步说明本发明。

[0029] 在评价之前选择 A设计方案和 B设计方案分别制备样品，本实施例中样品规格为 2V、 200AH铅酸蓄电池，数量为各 9只，每只方案中有 6只用于本发明铅酸蓄电池滥用过放电性能评价及容量恢复方法，每只方案剩余的 3只用于 100%DOD 循环寿命测试。

[0030] 铅酸蓄电池滥用过放电性能评价，取用 A设计方案和 B设计方案分别制备样品，评价环境为 25°C±2°C，具体步骤如下：

[0031] 1.1、按常规配置，选用 6只相同规格的铅酸蓄电池串联成一组，首先进行： UA 放电，然后采用 2.35V只限流 21 ₁₍₎A充电 16小时；

[0032] 1.2、从中任选 1只铅酸蓄电池单独用 I ₁₍₎A电流放电 4小时，再与其它 5只完全充电的铅酸蓄电池串联连接成蓄电池组；

[0033] 1.3、蓄电池组以 I ₁₍₎A电流放电，直至原来充足电的 5只铅酸蓄电池电压降至总电压 5*1.80V时，停止放电，静置 2小时；

[0034] 1.4、对蓄电池组以恒压 2.35V/只，限流 2I _1QA，连续充电 144小时；

[0035] 1.5、当蓄电池组以 I ₁₍₎A放电至总电压 6*1.80V时，进行容量检测，并换算成 25 °c的基准状态下的容量值；

[0036] 1.6、计算出蓄电池组的实放容量与额定容量 (：₁₍₎的比值，得出滥用过放电容量率 Caod;

[0037] 1.7、对蓄电池组以 I _1QA进入放电，终止电压为 6*1.4V;

[0038] 1.8、在恒压 6*2.35V、限流 2I _1QA条件下，对蓄电池组连接充电 36小时；

[0039] 1.9、共 5次重复 1.7和 1.8步骤；

[0040] 1.10、蓄电池组以 I _1QA放电至终止电压 6*1.80V时，进行容量检测；

[0041] 1.11、计算蓄电池组实放容量与额定容量比值，得出循环过放电容量衰减率 Ca

OC o

[0042] 铅酸蓄电池滥用过放电后的容量恢复方法，必须在上述评价之后进行，具体步骤如下：

[0043] 2.1将滥用过放电的落后电池，以 I ₁₍₎A进行深放电，终止电压为 1.25 V;

[0044] 2.2、在恒压 2.35 V、限流 2I _1QA条件下，连续充电 36小时；

[0045] 2.3、共 3次重复 2.1和 2.2步骤；

[0046] 2.4、以 I ₁₍₎A放电至终止电压 1.80 V，进行容量检测，计算实放容量与额定容量的比值，得出修复后的容量恢复率 Caor。

[0047] A设计方案的样品和 B设计方案的样品经上述步骤之后，分别得出滥用过放电容量率 Caod、循环过放电容量衰减率 Caoc和修复后容量恢复率，具体数据见下表：

[0048] A、 B设计方案样品滥用过放电性能评价、容量恢复数据对照表

[0049]

[]

[表 1]

[0050] 为了进一步验证本发明测试结果与现实情况的相似性，取用 A设计方案的样品和 B设计方案各预留的 3只样品，分别作 100%DOD循环寿命测试，具体测试条件和步骤如下：

[0051] 首先，铅酸蓄电池样品以 20A进行放电，直至终止电压为 1.80V;

[0052] 然后，在恒压 7.05V，限流 40A条件下连续充电 16小时；

[0053] 重复上两项步骤，直至容量小于 80%额定容量为止。

[0054] 测试结果：

[0055] A设计方案的样品放电深度 100%DOD循环寿命为 507次， B设计方案样品放电深度 100%DOD循环寿命为 302次，经比较 A设计方案样品明显好于 B设计方案样品。

[0056] 本发明采用定量评价方法，既简便又准确，而且及时性好，有利于进一步指导设计，从而达到减少研发周期及成本的目的。用户应用本发明，能够将滥用过放电产生的落后电池进行容量恢复，有利于及时优化调整配套电池组的运行效率。

Claims

权利要求书 [权利要求 1] 一种铅酸蓄电池滥用过放电性能评价，其特征在于该评价在 25°C±2°C 环境下进行，具体步骤如下：

1.1、按常规配置，选用 6只相同规格的铅酸蓄电池串联成一组，首先进行 1 ₁₍₎A放电，然后采用 2.35V只限流 21 ₁₍₎A充电 16小时；

1.2、从中任选 1只铅酸蓄电池单独用 I ₁₍₎A电流放电 4小时，再与其它 5 只完全充电的铅酸蓄电池串联连接成蓄电池组；

1.3、蓄电池组以 I ₁₍₎A电流放电，直至原来充足电的 5只铅酸蓄电池电压降至总电压 5*1.80V时，停止放电，静置 2小时；

1.4、对蓄电池组以恒压 2.35V/只，限流 2I ₁₍₎A，连续充电 144小时；

1.5、当蓄电池组以 I ₁₍₎A放电至总电压 6*1.80V时，进行容量检测，并换算成 25°C的基准状态下的容量值；

1.6、计算出蓄电池组的实放容量与额定容量 (：₁₍₎的比值，得出滥用过放电容量率 Caod;

1.7、对蓄电池组以 I ₁₍₎A进入放电，终止电压为 6*1.4V;

1.8、在恒压 6*2.35V、限流 2I _1QA条件下，对蓄电池组连接充电 36小时；

1.9、共 5次重复 1.7和 1.8步骤；

1.10、蓄电池组以 I ₁₍₎A放电至终止电压 6*1.80V时，进行容量检测；

1.11、计算蓄电池组实放容量与额定容量比值，得出循环过放电容量哀减率 Caoc。

[权利要求 2] 配套权利要求 1所述的铅酸蓄电池滥用过放电后的容量恢复方法，其特征在于该方法按下列步骤进行：

2.1将滥用过放电的落后电池，以 I mA进行深放电，终止电压为 1.25 V

2.2、在恒压 2.35 V、限流 2I _1QA条件下，连续充电 36小时；

2.3、共 3次重复 2.1和 2.2步骤；

2.4、以 I _mA放电至终止电压 1.80 V，进行容量检测，计算实放容量与额定容量的比值，得出修复后的容量恢复率 Caor