前言
在电池生产中，化成是极板中活性物质制备的最后一道工序，也是非常关键的一个环节，化成的好坏直接影响到电池的初期容量和循环寿命，化成不足将造成电池初期容量不合格，化成过度将降低电池的循环寿命。
目前电动自行车用阀控式密封铅酸蓄电池的生产规模和产量不断扩大，由于环保的要求，绝大多数生产厂家已经从最初的槽化成改造为电池化成，采用的工艺一般为三充两放和四充三放，化成时间一般在100h以上，最长的达到130h左右，因此化成已经成为电池制造过程中时间最长、占用厂房池的化成中，并测试了电池的循环寿命等方面的性能。
一、慢脉冲化成的主要特点
由于在化成过程中采用慢脉冲，可以缩短化成时间，提高生产效率，12V10Ah的电池化成完毕只需要70多小时，比常规的化成工艺节省了30h以上的时间。分阶段恒流充电的主要问题在于充电过程中会产生大量的气体，从而延缓了硫酸和水在铅膏孔隙中的扩散，同时产生的气体会把液体排出铅膏孔隙，进入隔板，如果产生很多气体会引起酸飞溅，许多电解液会进入电池上端或排出电池，这严重影响了化成效率；而慢脉冲化成过程中采用了多步间歇步聚，可以大大减少析气量，使硫酸和水有充足的时间扩散到极板的内部，减少了化成时电解液的浓差极化，因此化成效率比较高。
采用分阶段恒流充电时由于电池的内阻较大会放出大量的热，因而电流值不能很大，一般不超过0.3C；而慢脉冲有利于消除电池的电阻极化，从而减少热量的产生，因此可以采用较大幅值的脉冲电流。
采用较大的脉冲电流可以提高正极板的活性物质与界面的电导和机械强度，从而保证了正极板的活性物质及界面的均一紧密结构，有利于提高电池的循环寿命。
二、实验
1、化成
将同一厂家生产的同一批次的生极板装配的12V10Ah的电池放在水槽中，灌入1.25g/cm3的硫酸（内加15g/L的硫酸钠），单格灌酸量为125ml，灌酸2h后接通电源开始化成，分别进行普通的三充两放的化成和慢脉冲化成。化成过程中电池表面的温度采用Model PT-305红外温度测试仪测量。慢脉冲化成所用的仪器为张家港市中恒电源有限公司生产的ZH-μCMKC型320V20A的高频大功率慢脉冲充电电源，脉冲面积最大的工序。如何缩短化成时间，提高生产效率一直是铅蓄电池生产厂家十分关注的问题，本文采用慢脉冲化成技术应用于电动自行车用铅酸电周期为1.6s，正脉冲时间为1.28s，间歇时间为0.32s，记录化成过程中电池的端电压变化。
2、化成后正极板PbO2含量测量和电解液密度测量
化成结束后，分别解剖两种化成制式的电池各一只，正极板用流动的水冲洗至中性，然后在60℃的烘箱中干燥24h，沿对角线方向取下活性物质测量PbO2的含量。将隔板中的酸挤到烧杯中，过滤后，用移液管取一定体积的酸进行称重，从而得到电解液的密度。
3、化成后电池的循环寿命测量
分别取1只普通化成方式的电池和1只脉冲化成方式的电池在25℃的环境中，以5A放电至10.5V，然后以14.8V，1.8A充电10h，这样构成一次循环，当电池放电容量低于8Ah时寿命实验结束，循环寿命测试所用的设备为美国Arbin公司的154519-A充放电测试仪。
三、结果和讨论
1、化成中电池温度和端电压的测量
采用普通化成方式的电池在化成过程中电池表面的温升比较大，最高温度达到了55℃，所以在化成过程中需要更换冷却水，最高充电电压达到了16.85V，析气比较严重，整个化成时间为106h，充入电量为88Ah。
采用慢脉冲化成方式的电池在化成过程中电池表面的温升比较小，最高温度只有45℃，最高充电电压只有16.41V，析气比较缓和，整个化成时间为76h，充入电量为78Ah。
2、化成后正极板PbO2含量的测量和电解液密摩的测量
化成后经过水洗和干燥后的正极板表面呈现暗褐色，且色泽均匀，外表无白斑存在，极板中的二氧化铅含量均在80％以上，化成后的电解液密度为1.32g/cm3。
3、化成后电池的100％DOD循环寿命测量
采用普通化成方式和慢脉冲化成方式电池的循环寿命曲线如图3、图4所示，采用普通化成方式的电池循环了247次，而采用慢脉冲化成方式的循环了273次，由此可见，采用慢脉冲化成方式的电池具有相对较高的循环寿命。
4、结论
采用慢脉冲化成可以缩短化成时间，提高生产效率，比常规的电池化成节省30h左右的时间；
慢脉冲化成过程中采用了多步的间歇步骤，减少了电池的浓差极化和电阻极化，电池的最高电压，析气量和温升均小于普通化成方式的电池，化成效率较高；
两种化成方式的正极板中的二氧化铅含量基本相当，都在80％以上；
慢脉冲化成的电池具有相对较高的循环寿命，其100％DOD循环寿命达到了273次。
(编辑：中国电动车网)
