CN103399274A - 一种蓄电池单片极板的容量的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄电池单片极板的容量的测试方法，涉及蓄电池设计领域，解决现有技术中无法判断是正极容量还是负极容量影响蓄电池整体容量的技术问题，本发明提供的测试方法，可测试每块单片极板的容量，蓄电池负极容量由所有单片负极板的容量累计而成，正极容量由所有单片正极板的容量累加而得，通过测量单片极板的容量即可完成对蓄电池容量的重新核对，找出约束蓄电池容量的最小因素，以修正蓄电池设计中理论设计和实际设计之间的参数偏差，为蓄电池设计提供参考。
Description
一种蓄电池单片极板的容量的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蓄电池领域，尤其是一种蓄电池中单片极板的容量测试方法。
【背景技术】
[0002] 蓄电池的容量由正极活性物质用量、负极活性物质用量及硫酸用量三者中用量最小的决定。在蓄电池设计过程中可以通过理论计算完成电池的设计，但由于蓄电池的各工序制造工艺及配方的不同会造成理论计算与实际情况的差异，所以需要对蓄电池正极容量、负极容量进行实际测试以便于纠正设计的偏差。如果采用整只蓄电池容量测试的方法，无法判定蓄电池是正极容量不足还是负极容量不足的问题，会造成纠正的盲目性，如果同时增加正极活性物质用量、负极活性物质用量会产生较大的浪费。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的问题就是提供一种蓄电池单片极板的容量的测试方法，通过单片容量的测试，可以修正蓄电池设计中理论和实际设计参数的偏差。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0005] 一种蓄电池单片极板的容量的测试方法，采用测试装置进行测试，所述测试装置包括与电池单体串联的充放电设备和设在电池单体中的镉电极，所述电池单体包括正极集流体和负极集流体，所述正极集流体串联电池单体中的单片正极板，所述负极集流体串联电池单体中的单片负极板，所述测试装置还 包括电压测试仪，电压测试仪上设有正极端和负极端，正极端连接电池单体中的单片极板，负极端连接镉电极，该测试方法包括如下步骤:
[0006] a、制作镉电极,将镉电极浸泡于硫酸电解液中；
[0007] b、组装电池单体并对电池单体进行充电；
[0008] C、将电池单体与充放电设备串联，测试电池单体中的单片正极板时，先将电池单体中的正极集流体剪开，将需要测试的单片正极板以及电池单体的负极集流体电连接充放电设备，测试电池单体中的单片负极板时，先将电池单体的负极集流体剪开，将需要测试的单片负极板以及电池单体的正极集流体电连接充放电设备；
[0009] d、将镉电极置于电池单体的正极集流体和负极集流体之间并与电池单体中的隔板或是电解液接触；
[0010] e、对测试装置中的电池单体进行放电，将电压测试仪的正极端与电池单体中所测量的单片极板连接，电压测试仪的负极端与镉电极连接；
[0011] f、读取电压测量仪的测量电压值并通过温度测量仪量取电池单体中的温度；
[0012] g、采用电池单体的放电电流与测试终止时间的乘积计算所测单片极板的容量，所述测试终止时间为电池单体开始放电到电压测量仪所测电压迅速变化时刻之间的间隔时间；
[0013] h、单片极板的容量计算完毕后对单片极板的容量进行温度换算，得出标准温度下的容量。
[0014] 进一步的，所述电池单体包括底壳和连接所述底壳的上盖，所述底壳中设有单体极群，上盖的上方设置所述负极集流体和正极集流体，负极集流体和正极集流体上均延伸出若干导电分支，上盖上设有连接镉电极的阀体和对应单片极板的通孔，负极集流体上的导电分支穿过通孔连接单片负极板，正极集流体上的导电分支穿过通孔连接单片正极板。
[0015] 进一步的，f步骤中电池单体的放电初期每半个小时测量一次所测单片极板与镉电极之间的电压值和温度并记录，放电后期每I分钟测试一次所测单片极板与镉电极之间的电压值和温度并记录。
[0016] 进一步的，所述标准温度为25°C。
[0017] 进一步的，a步骤中的硫酸电解液的硫酸密度与电池单体内的硫酸密度一致，镉电极在该硫酸电解液中浸泡至少3天。
[0018] 本发明的有益效果:
[0019] 本发明的测试方法，可测试蓄电池中单片极板的容量，蓄电池负极容量由所有单片负极板的容量累计而成，正极容量由所有单片正极板的容量累加而得，通过测量单片极板的容量即可完成对蓄电池容量的重新核对，找出约束蓄电池容量的最小因素，以修正蓄电池设计中理论设计和实际设计之间的参数偏差。
[0020] 本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式中详细的揭露。
【附图说明】
[0021] 下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0022] 图1为发明中测试 单片负极板的连接示意图；
[0023] 图2为发明中测试单片正极板的连接示意图；
[0024] 图3为电池单体的俯视图；
[0025] 图4为电池单体的主视图；
[0026] 图5为镉电极的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合基体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
[0028] 参考图1和图2，所示的一种蓄电池单片极板的容量的测试装置，包括与电池单体2串联的充放电设备I和设在电池单体中的镉电极3，电池单体2包括正极集流体21和负极集流体22，正极集流体21串联电池单体中的所有单片正极板，负极集流体22串联电池单体中的所有单片负极板，测试装置还包括电压测试仪4，电压测试仪4上设有正极端和负极端，正极端连接电池单体2中的单片极板，负极端连接镉电极3。
[0029] 参考图3和图4，本发明中的电池单体包括底壳24和连接底壳的上盖23，底壳24中设有单体极群25，上盖23的上方设置负极集流体22和正极集流体21，负极集流体22和正极集流体21上延伸出若干导电分支，上盖23上设有连接镉电极的阀体232和对应单片极板的若干通孔231，负极集流体上的导电分支221穿过通孔231连接电池单体中的单片负极板，正极集流体上的导电分支211穿过通孔231连接电池单体中的单片正极板。该电池单体中连接测试装置的负极集流体和正极集流体设置在壳体的外面，保证电池单体为完全密封的结构，而且与使用过程的环境相似，确保测试的数据与蓄电池实际使用的各种条件完全一致，确保测试的准确性和测试过程的安全性。
[0030] 所采用的充放电设备在电路中充电时可兼作负载；电压测试仪包括有电压表用于测量电压数值；导电分支为金属导电体。
[0031] 采用上述测试装置进行蓄电池单片极板的容量测试，具体的测试方法包括如下步骤:
[0032] 首先，制作镉电极，将镉电极浸泡于硫酸电解液中；参考图5，镉电极是纯镉电极用镉棒制成。镉电极用作参比电极，分别与蓄电池的正极群及负极群组成电池，测量他们在电解液中的电极电位。浸泡的硫酸电解液的硫酸密度与电池单体内的硫酸密度一致，镉电极在该硫酸电解液中浸泡至少3天，否则表面未达到平衡状态将导致测量值不准确。
[0033] 然后，组装电池单体并对电池单体进行充电；可对电池单体进行内化成充电。组装时，将包片叠板的极群放入底壳，负极集流体和正极集流体的导电分支穿过上盖上的通过分别与单片极板焊接，盖紧上盖后注入电解液。
[0034] 之后，将电池单体与充放电设备串联；参考图2，测试电池单体中的单片正极板时，先将电池单体中的正极集流体剪开，将需要测试的单片正极板上的导电分支以及电池单体的负极集流体电连接充放电设备；参考图1，测试电池单体中的单片负极板时，先将电池单体的负极集流体剪开，将需要测试的单片负极板上的导电分支以及电池单体的正极集流体电连接充放电设备；
[0035] 接着，将镉电极穿过上盖的阀体置于电池单体的正极集流体和负极集流体之间与隔板或是电解液接触；
[0036] 这时就可对测试装置中的电池单体进行放电，将电压测试仪的正极端与电池单体中所测量的单片极板连接，电压测试仪的负极端与镉电极连接；电池单体放电电流的计算，例如:12安时的电池单体，电池以2小时率放电容量测试时，放电电流就是12除以2为6安。
[0037] 测试过程中，读取电压测量仪的测量电压值并通过温度测量仪量取电池单体中温度；电池单体的放电包括放电初期和放电后期，放电初期每半个小时测量一次所测单片极板与镉电极之间的电压值和温度并记录，放电后期每I分钟测试一次所测单片极板与镉电极之间的电压值和温度并记录。
[0038] 测试结束后，采用电池单体的放电电流与测试终止时间的乘积计算所测单片极板的容量；测试终止时间为电池单体开始放电到电压测量仪所测电压迅速变化时刻之间的间隔时间；也可通过自动记录仪对时间和数字进行记录。其中电压迅速变化的判断条件为I至2分钟之内电压值下降0.2V以上。
[0039] 最后，单片极板的容量计算完毕后对单片极板的容量进行温度换算，得出标准温度下的容量。以标准温度25°C为例，换算方程为C25=Ct*[1-(T-25)*0.006]，T指代的是实际测量的温度，C25为25°C时的电池容量，Ct为上一步所算得的测试环境温度下T°C时的电池容量。
[0040] 所有计算所得的单片正极板容量相累加，所有计算所得的单片负极板容量相累力口，判断何者为影响蓄电池整体容量的因素，根据容量的差异对影响因素做出修正设计，以提闻成品的性能和品质。
[0041] 通过上述实施例，本发明的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技术的人士应该明白本发明包括但不限上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (5)
1.一种蓄电池单片极板的容量的测试方法，采用测试装置进行测试，所述测试装置包括与电池单体串联的充放电设备和设在电池单体中的镉电极，所述电池单体包括正极集流体和负极集流体，所述正极集流体串联电池单体中的单片正极板，所述负极集流体串联电池单体中的单片负极板，所述测试装置还包括电压测试仪，电压测试仪上设有正极端和负极端，正极端连接电池单体中的单片极板，负极端连接镉电极，其特征在于该测试方法包括如下步骤: a、制作镉电极，将镉电极浸泡于硫酸电解液中； b、组装电池单体并对电池单体进行充电； C、将电池单体与充放电设备串联，测试电池单体中的单片正极板时，先将电池单体中的正极集流体剪开，将需要测试的单片正极板以及电池单体的负极集流体电连接充放电设备，测试电池单体中的单片负极板时，先将电池单体的负极集流体剪开，将需要测试的单片负极板以及电池单体的正极集流体电连接充放电设备； d、将镉电极置于电池单体的正极集流体和负极集流体之间并与电池单体中的隔板或是电解液接触； e、对测试装置中的电池单体进行放电，将电压测试仪的正极端与电池单体中所测量的单片极板连接，电压测试仪的负极端与镉电极连接； f、读取电压测量仪的测量电压值并通过温度测量仪量取电池单体中的温度； g、采用电池单体的放电电流与测试终止时间的乘积计算所测单片极板的容量，所述测试终止时间为电池单体开始放电到电压测量仪所测电压迅速变化时刻之间的间隔时间； h、单片极板的容量计算完毕后对单片极板的容量进行温度换算，得出标准温度下的容量。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池单片极板的容量的测试方法，其特征在于:所述电池单体包括底壳和连接所述底壳的上盖，所述底壳中设有单体极群，上盖的上方设置所述负极集流体和正极集流体，负极集流体和正极集流体上均延伸出若干导电分支，上盖上设有连接镉电极的阀体和对应单片极板的通孔，负极集流体上的导电分支穿过通孔连接单片负极板，正极集流体上的导电分支穿过通孔连接单片正极板。
3.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池单片极板的容量的测试方法，其特征在于:f步骤中电池单体的放电包括放电初期和放电后期，放电初期每半个小时测量一次所测单片极板与镉电极之间的电压和温度并记录，放电后期每I分钟测试一次所测单片极板与镉电极之间的电压和温度并记录。
4.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池单片极板的容量的测试方法，其特征在于:所述标准温度为25°C。
5.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池单片极板的容量的测试方法，其特征在于:a步骤中的硫酸电解液的硫酸密度与电池单体内的硫酸密度一致，镉电极在该硫酸电解液中浸泡至少3天。
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