專利名稱：鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于鉛酸蓄電池的修復(fù)裝置，屬于電池維護技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，常用的鉛酸蓄電池在使用時，充、放電過程會產(chǎn)生如下反應(yīng) Pb0」+Pb+H」S0嚴PbSO.,+^0。鉛酸蓄電池在放電時，正負極板都產(chǎn)生一種化合物即硫酸 鉛。硫酸鉛是一種難溶于水，不導(dǎo)電的物質(zhì)，在正常情況下，蓄電池在放電后形成的硫酸鉛 結(jié)晶比較小，充電時，在電能的作用下，比較容易溶解并還原成鉛。但如果使用不當，如充 電不足、失水、過放電等，硫酸鉛就會形成粗大堅硬的結(jié)晶體，這時就很難用一般的方法將 其還原成鉛，所以被稱之為不可逆的硫酸鹽化。由于硫酸鹽化，一方面，它可以阻擋硫酸與 其他活性物質(zhì)接觸并發(fā)生反應(yīng)；另一方面，使活性物質(zhì)數(shù)量減少，它可引起蓄電池容量下 降，嚴重時會造成蓄電池壽命終止。造成電池損壞的另一個原因是活性物質(zhì)脫落，活性物質(zhì)脫落原因有以下幾種解 釋1、電池受外力的影響，如振動，摔打等。2、α -PbO2和β -PbO2比例改變。α -PbO2是活 性物質(zhì)骨架，當電池在充放電時，一部分α-PbO2轉(zhuǎn)化為β-PbO2從而導(dǎo)致軟化脫落。3、隨著 循環(huán)進行，活性物質(zhì)由無定性態(tài)逐漸晶型化，即結(jié)晶度增加，水化聚合物鏈數(shù)目減少，凝膠 壓電阻增加，晶粒間電接觸惡化，該活性物質(zhì)脫落。4、還有人認為，隨著充電和放電的不斷 進行，活性物質(zhì)形成若干密集的團塊，當團塊間缺乏足夠的連接時，活性物質(zhì)就會脫落，電 池失效。根據(jù)電池的工作特點，合理地維護與使用，對電池壽命的延長有著非常重要意義。 目前鉛酸蓄電池充電器一般都采取先恒流再恒壓充電的方式，但這種充電方式?jīng)]有電池修 復(fù)的功能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種鉛酸蓄電池的修復(fù)裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，能夠在充 電時實時保護和修復(fù)電池，以延長電池的使用壽命。本實用新型所設(shè)計的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置主要由封裝在外殼內(nèi)的線路板構(gòu) 成，線路板由電壓變換器、單片機、脈沖發(fā)生器、晶體管和電感連接構(gòu)成，電壓變換器輸出端 接單片機和脈沖發(fā)生器的電源端，電壓變換器輸入端使用時接充電器的正極、負極，單片機 的I/O 口接脈沖發(fā)生器的控制端，脈沖發(fā)生器輸出端接晶體管的基極，晶體管的集電極通 過電感接電池正極，晶體管的發(fā)射極接電池的負極。本實用新型所設(shè)計的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置可與蓄電池直接固定連接，以方便 隨時修復(fù)。上述的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置中的單片機可采用AT89C51、MC68HC908、 PIC12C508等市售型號的單片機。上述的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置中的脈沖發(fā)生器可以采用型號為NEC555、 MC14584等市售脈沖發(fā)生器。[0009]在鉛酸蓄電池充電時，單片機控制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的高頻脈沖，通過晶體管組成 的功率開關(guān)管通過電感并聯(lián)在蓄電池正負極，使蓄電池工作在脈沖充電的狀態(tài)下，電壓變 換器將充電器的輸出電壓變換成單片機和脈沖發(fā)生器所需的工作電壓，由于單片機的I/O 口接脈沖發(fā)生器的控制端，采用高頻脈沖技術(shù)，在鉛酸電池充電的同時由單片機控制不斷 產(chǎn)生變頻脈沖，達到對鉛酸電池在線修復(fù)的作用。單片機作為控制核心，可以在充電的不同 階段(開始階段、中間階段和充電后期)根據(jù)電池電化學(xué)機理而采用不同頻率的修復(fù)脈沖， 從而達到最佳的修復(fù)效果。修復(fù)裝置所需的能量來自于充電器的能量。本實用新型所采用高頻脈沖技術(shù)，在充電的同時由單片機控制不斷產(chǎn)生變頻脈 沖，與電池中的硫酸鉛結(jié)晶體發(fā)生共振，從而使硫酸鉛晶體還原成硫離子和鉛離子，調(diào)節(jié) Ci-PbO2* β-ΡΚ)2的比例至合理的比例，改變電介質(zhì)成份和性質(zhì)，充分釋放并激活原活性 物質(zhì)，使其具備更強的電化學(xué)能力，降低電池內(nèi)阻，徹底消除電池硫酸鹽化。這種方法用于 新蓄電池和正在使用蓄電池的充電，則分別可以使其延緩老化和恢復(fù)容量，保持最佳狀態(tài)。本實用新型的優(yōu)點是1.可以在充電過程中，通過正負極之間定期地發(fā)射不斷轉(zhuǎn)化的離子來掃除了極板 周圍的團塊；2.強大的負脈沖可以將粗大堅硬的硫酸鉛結(jié)晶擊碎并促使其溶解；3.通過脈沖的占空比調(diào)節(jié)使α -PbO2和β -PbO2的比例更趨合理；4.提高正極活性物質(zhì)的利用率，防止正極板柵的腐蝕，從而減少正極活性物質(zhì)的 軟化脫落；5.在充電同時對鉛酸電池進行修復(fù)，延長電池使用壽命。另外，直接將修復(fù)裝置輸出端并聯(lián)在電池兩端，實現(xiàn)在線修復(fù)，以后不用取下，對 蓄電池使用沒有影響，新舊電池都可使用，安裝使用方便。本實用新型可用于各種型號的鉛酸蓄電池中。

圖1是本實用新型所設(shè)計的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置的電路示意圖。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步說明。實施例1圖1是所設(shè)計的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置的電路示意圖，由電壓變換器1、單片機 2、脈沖發(fā)生器3、晶體管Q4和電感L5組成。Cl、C2分別接充電器正負極，Bi、Β2分別接電 池正負極。其中電壓變換器1輸入端接充電器的正極Cl、負極C2，電壓變換器1輸出端接 單片機2和脈沖發(fā)生器3的電源輸入端。電壓變換器1將充電器的輸出電壓變換成單片機 2和脈沖發(fā)生器3所需的工作電壓。單片機2選擇市售的AT89C51型單片機，其I/O 口接脈沖發(fā)生器3的控制端，脈沖 發(fā)生器3選擇市售的NEC555型脈沖發(fā)生器，單片機2根據(jù)充電的不同階段(開始階段、中間 階段和充電后期)發(fā)出不同的控制信號，控制脈沖發(fā)生器3產(chǎn)生不同頻率的高頻脈沖。脈 沖發(fā)生器3輸出端接晶體管Q4的基極，晶體管Q4的集電極通過電感L5接電池正極Bi，晶體管Q4的發(fā)射極接電池的負極B2。脈沖發(fā)生器3輸出高電平時，晶體管Q4導(dǎo)通，加載在電 池上的電壓為低；脈沖發(fā)生器3輸出低電平時，晶體管Q4截止，加載在電池上的電壓為高。 隨著脈沖信號高低的變化，加載在電池上的電壓也發(fā)生高低振蕩，形成脈沖，從而達到對電 池修復(fù)的目的。實施例2與實施例1相似的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置，所不同的是構(gòu)成電路的單片機2選 擇市售的PIC12C508型單片機，脈沖發(fā)生器3選擇市售的MC14584型脈沖發(fā)生器。所形成 的本實施例的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置與實施例1效果相同。上述各實施例可在不脫離本實用新型的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包 含及附圖中所示應(yīng)視為例示性，而非用以限制本實用新型申請專利的保護范圍。
權(quán)利要求一種鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置，由封裝在外殼內(nèi)的線路板構(gòu)成，其特征是線路板由電壓變換器、單片機、脈沖發(fā)生器、晶體管和電感連接構(gòu)成，電壓變換器輸出端接單片機和脈沖發(fā)生器的電源端，電壓變換器輸入端使用時接充電器的正極、負極，單片機的I/O口接脈沖發(fā)生器的控制端，脈沖發(fā)生器輸出端接晶體管的基極，晶體管的集電極通過電感接電池正極，晶體管的發(fā)射極接電池的負極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置，其特征還在于該裝置直接固定 連接在蓄電池上。
專利摘要本實用新型涉及一種用于鉛酸蓄電池的修復(fù)裝置，屬于電池維護技術(shù)領(lǐng)域。它主要由封裝在外殼內(nèi)的線路板構(gòu)成，線路板由電壓變換器、單片機、脈沖發(fā)生器、晶體管和電感連接構(gòu)成，電壓變換器輸出端接單片機和脈沖發(fā)生器的電源端，電壓變換器輸入端使用時接充電器的正極、負極，單片機的I/O口接脈沖發(fā)生器的控制端，脈沖發(fā)生器輸出端接晶體管的基極，晶體管的集電極通過電感接電池正極，晶體管的發(fā)射極接電池的負極。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠在充電時實時保護和修復(fù)電池，延長電池的使用壽命，可廣泛用于各種鉛酸蓄電池中。
文檔編號H01M10/44GK201629386SQ20102012139
公開日2010年11月10日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者唐海波 申請人:北京有色金屬研究總院