一種鉛酸蓄電池生極板容量的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電化學(xué)性能檢測領(lǐng)域，具體設(shè)及一種鉛酸蓄電池生極板容量的檢測方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉛酸蓄電池具有因其價(jià)格便宜、原料廉價(jià)易得，W及良好的安全性等優(yōu)點(diǎn)，而被廣 泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)、生活中。鉛酸蓄電池主要有正、負(fù)極板，隔板、電解液(硫酸)等組成。電 池的正、負(fù)極板作為電池的重要部分，其性能對電池的性能有著十分明顯的影響。
[0003] 鉛酸蓄電池在生產(chǎn)過程中，采用電池化成（內(nèi)化成）工藝可W避免傳統(tǒng)化成工藝 (外化成）中存在的充電時(shí)間長、耗電量大、酸霧析出W及極板的清洗消耗大量的酸和水。運(yùn) 樣不僅節(jié)約了大量的水資源，也避免了對環(huán)境造成的污染。但是內(nèi)化成工藝十分不利于對 極板質(zhì)量的管控。
[0004] 采用電池化成工藝是直接將生極板組裝成電池再進(jìn)行化成，進(jìn)而得到成品電池， 因此，組裝電池所用生極板勢必會對電池性能產(chǎn)生一定的影響。但是目前行業(yè)內(nèi)還沒有相 應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)來檢測衡量生極板的質(zhì)量，只有通過成品電池性能才可W對生極板的質(zhì)量加 W評估，具有嚴(yán)重的滯后性。外化成電池轉(zhuǎn)內(nèi)化成電池后，為了更好的保證電池的一致性， 運(yùn)也就迫使電池生產(chǎn)廠家，更加注重生極板質(zhì)量的控制。因此，需要一種測試方法在電池組 裝前就能分析極板的電性能。
[0005] 極板容量是鉛蓄電池設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，眾所共知，極板容量受很多因素的制約如： 活性物質(zhì)的量、其利用率、極板的孔率、厚度、活性物質(zhì)的表面積等等，乃至極板間的距離、 板柵的結(jié)構(gòu)、電解液的密度、隔板的特性也有其影響。
[0006] 公告號為CN 102721930 B的專利文獻(xiàn)公開了鉛酸蓄電池極板容量的測試方法，首 先，隨機(jī)抽取一片極板和兩片異性極板，連接成為兩正一負(fù)或兩負(fù)一正的極群;然后，將極 群放置在密度為1.28g/ml的硫酸溶液中靜置20min;最后，借助于儒電極連接到充放電機(jī)上 進(jìn)行放電，正極板的終止電壓設(shè)置為2.0V，負(fù)極板的終止電壓設(shè)置為0.25V，記錄相應(yīng)的放 電時(shí)間，計(jì)算單片極板的容量。該發(fā)明的測試方法在組裝前就對鉛酸蓄電池的極板進(jìn)行電 性能測試并分析，從源頭上保證電池的電性能。該發(fā)明的技術(shù)方案按照正極板接正極線、儒 電極接負(fù)極線的形式與放電機(jī)連接進(jìn)行放電，由于儒電極穩(wěn)定性較差，對檢測結(jié)果產(chǎn)生偏 差，影響對極板性能的評估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池生極板容量的檢測方法，在 電池組裝前對生極板進(jìn)行檢測，如果檢測的極板電化學(xué)性能不符合設(shè)計(jì)要求就及時(shí)作出調(diào) 整，保證鉛酸蓄電池的一致性，解決了現(xiàn)有檢測方法檢測結(jié)果存在偏差的問題。
[000引一種鉛酸蓄電池生極板容量的檢測方法，包括W下步驟：
[0009] (1)隨機(jī)抽取一片待測的生極板和兩片異性生極板進(jìn)行配組，相鄰生極板保持間 距，平行置于第一硫酸溶液中，進(jìn)行槽化成；
[0010] (2)化成結(jié)束后，將第一硫酸溶液替換成第二硫酸溶液，按照正極板連接正極線、 負(fù)極板連接負(fù)極線的方式對極板進(jìn)行充放電，記錄放電時(shí)間t;
[0011] (3)循環(huán)充放電結(jié)束后，根據(jù)公式C=IX At計(jì)算單片極板的平均放電容量C;
[0012]其中功放電電流，At為平均放電時(shí)間。
[0013] 本發(fā)明檢測方法是在模擬鉛酸蓄電池實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，檢測結(jié)果能 夠準(zhǔn)確反映極板的性能。通過生極板容量的差異，來評價(jià)生極板質(zhì)量的好壞。
[0014] 本發(fā)明的生極板按照一正兩負(fù)或是兩正一負(fù)的方式進(jìn)行配組。極板組槽化成所需 的出S化溶液密度為1.05~1.3g · cnf3,因此，第一硫酸溶液密度為1.05~1.28g · cnf3,更為 優(yōu)選的，第一硫酸溶液密度為l.〇5g · cnf3。槽化成之后，模擬極群在電池槽中的充放電過 程，電池槽中的出S〇4溶液密度為1.27~1.28g · cnf3,因此，第二硫酸溶液的密度為1.28g · cnf3,更為優(yōu)選的，第二硫酸溶液的密度為1.28g · cnf3。
[0015] 所述生極板的極耳經(jīng)打磨處理，并于掛耳。一方面可W利用掛耳固定極板在化成 槽中的位置，另一方面充放電測試儀可直接與掛耳連接。
[0016] 避免極板之間相接觸，引起短路，相鄰隔板之間應(yīng)保持一定間距，作為優(yōu)選，相鄰 生極板之間的間距為5~10mm。
[0017] 不同的化成工藝會造成極板容量偏差很大，本發(fā)明旨在提供生極板的檢測方法， 因此，需要選擇合適的化成工藝作為規(guī)范。本發(fā)明經(jīng)過各種試驗(yàn)，摸索出針對各種不同型號 鉛酸蓄電池生極板的最佳的化成工藝。
[0018] 針對型號為6-DZM-12的鉛酸蓄電池的負(fù)生極板，步驟（1)中，所述槽化成的工藝 為:曰.靜置0.化;6.恒流充電：0.22。充電0.化，0.38。充電2.化，0.67。充電10.511;。.恒 流放電：0.28。放電0.511;(1.'|'旦流充電：0.63。充電5.化，0.40。充電5.011，0.33。充電 4.Oh,其中Ct為極板的額定容量。針對型號為6-DZM-12的鉛酸蓄電池的正生極板，作為優(yōu) 選，其槽化成的工藝參照負(fù)生極板的槽化成工藝，其中電流為上述電流的87.5%進(jìn)行化成。 研究證明，在上述槽化成工藝條件下，型號為6-DZM-12的負(fù)生極的平均放電容量為2.94Ah; 型號為6-DZM-12的正生極的平均放電容量為3.10Ah。該生極板的放電容量已超過現(xiàn)有的熟 極板的放電容量。
[0019] 針對型號為6-DZM-20的鉛酸蓄電池的正生極板，步驟（1)中，所述槽化成的工藝 為:a.靜置0.化;b.恒流充電：0.17 Ct充電2.Oh,0.485 Ct充電9.0h;c.恒流放電：0.24 Ct放 電0.511;(1.恒流充電：0.406。充電0.化，0.256。充電5.化，0.224。充電7.化。
[0020] 針對型號為6-DZM-20的鉛酸蓄電池的負(fù)生極板，步驟（1)中，所述槽化成的工藝 為:a.靜置0.化;b.恒流充電：0.32 Ct充電2.Oh,0.64 Ct充電9.0h;c.恒流放電：0.3 Ct放電 0.511;(1.'|'旦流充電：0.6。充電5.011，0.4化。充電5.011，0.34。充電7.011。
[0021] 作為優(yōu)選，步驟(2)中，對極群首次放電之前，先進(jìn)行補(bǔ)電，補(bǔ)電的條件為充電電流 為0.05 Ct，至電壓為2.4V。
[0022] 本發(fā)明方法考慮到鉛酸蓄電池在實(shí)際使用中的充放電情況，不建議過充或過放。 作為優(yōu)選，步驟(2)中，所述放電的條件為:放電電流為0.5 Ct，直至電壓為1.7~1.75V。
[0023] 針對型號為6-DZM-12的鉛酸蓄電池極板，步驟(2)中，充電的條件為:0.3A充電7~ 9h、0.2A充電5~5.5h、0.1A充電10~l化。更為優(yōu)選，充電的條件為:0.3A充電化、0.2A充電 5.25}1、0.^充電10.5}1。
[0024] 針對型號為6-DZM-20的鉛酸蓄電池極板，步驟(2)中，充電的條件為:0.75A充電8 ~10h、0.50A充電4~4.化、0.20A充電11~13h。更為優(yōu)選，充電的條件為:0.75A充電化、 0.504充電4.2化、0.204充電12.0}1。
[0025] 作為優(yōu)選，步驟(3)中，充放電的循環(huán)次數(shù)不少于3次。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備的有益效果：（1)本發(fā)明按照正極板連接正極線、負(fù) 極板連接負(fù)極線的方式對極板進(jìn)行充放電，直接檢測正負(fù)極板上的電壓，檢測結(jié)果更準(zhǔn)確， 重復(fù)性好；（2)本發(fā)明方法簡單易行，在鉛酸蓄電池組裝前對生極板進(jìn)行檢測，從源頭上保 證鉛酸蓄電池的電性能。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明生極板配組示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面W具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍并不受此限制。
[00巧]實(shí)施例1
[0030] 將經(jīng)過預(yù)處理的6-DZM-12鉛酸蓄電池用正生極板及其配組異性極板按照圖1的方 式配組，浸入酸密度為1.05g · cnf3的此S〇4溶液中，靜置30min。按照表1所示工藝條件對極 板進(jìn)行化成，化成結(jié)束后將極板轉(zhuǎn)移至酸密度為1.28g · cnf3的此S〇4溶液中，并對其進(jìn)行補(bǔ) 電，補(bǔ)電過程中控制電壓為2.4V，充電電流為0.085A，時(shí)間為24h。補(bǔ)電結(jié)束后進(jìn)行放電，控 制放電電壓為1.75V，放電電流為0.86A，記錄放電時(shí)間。首次放電結(jié)束后按照表5所示工藝 對極板進(jìn)行再次充電，隨后開始放電，控制放電電壓為1.75V，放電電流為0.86A。對極板進(jìn) 行5次放電容量測試，結(jié)果見表6。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 將經(jīng)過預(yù)處理的6-DZM-12鉛酸蓄電池用負(fù)生極及其配組異性極板按照圖1的方式 配組，浸入酸密度為1.05g · cnf3的此S〇4溶液中，靜置30min。按照表2所示工藝條件對極板 進(jìn)行化成，化成結(jié)束后將極板轉(zhuǎn)移至酸密度為1.28g · cnf3的此S〇4溶液中，并對其進(jìn)行補(bǔ) 電，補(bǔ)電過程中控制電壓為2.4V，充電電流為0.085A，時(shí)間為24h。補(bǔ)電結(jié)束后進(jìn)行放電，控 制放電電壓為1.75V，放電電流為0.86A，記錄放電時(shí)間。首次放電結(jié)束后按照表5所示工藝 對極板進(jìn)行再次充電，隨后開始放電，控制放電電壓為1.75V，放電電流為0.86A。對極板進(jìn) 行5次放電容量測試，結(jié)果見表6。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] 將處理好的6-DZM-20鉛酸蓄電池用正生極板及其配組異性極板按照圖1的方式配 組，浸入酸密度為1.05g · cnf3的此S〇4溶液中，靜置30m