CN106198521A - 一种检测铅蓄电池加酸效果的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测铅蓄电池加酸效果的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将酸性指示剂涂覆于极板表面；(2)在极板涂覆酸性指示剂区域再涂覆一层环氧树脂层；(3)将涂有酸性指示剂的极板组装到蓄电池中；(4)对组装好的铅蓄电池加酸；(5)加酸完成后，观察极板显示的颜色及显色分布的均匀度，判断加酸效果。本发明检测铅蓄电池加酸效果的方法通过酸性指示剂来指示硫酸溶液被极板的吸收情况，可以简单直观地显示加酸效果。对铅蓄电池加酸工艺的优化筛选具有积极贡献。
Description
技术领域
本发明涉及铅蓄电池技术领域，特别是涉及一种检测铅蓄电池加酸效果的方法。
背景技术
铅酸蓄电池创造至今已有150年，蓄电池的应用领域非常广泛。近些年，电动车凭其较好的代步性能、较低的存放场地要求和出色的价格优势在我国迅猛发展，得益于此，蓄电池产业也得到了迅速的发展。
蓄电池加酸工序是蓄电池生产加工过程中的一个关键工序，蓄电池加酸质量的好坏对蓄电池的容量、寿命等电性能有极大影响。电池加酸时，电池内部会产生很大的热量导致有大量的气泡产生，这可能会导致隔板和极板被损坏，甚至会使部分极板溶解。
目前蓄电池的加酸工艺主要分为重力加酸和真空加酸两种方式，重力加酸的方式由于生产效率、加酸均一性等诸多问题已经逐步被真空加酸工艺取代。
公开号为CN102709515A的中国发明专利公开了一种铅酸蓄电池的加酸方法，该加酸方法包括以下步骤：(1)抽真空：对电池壳进行150秒抽真空，气压为负0.1MPa；(2)酸处理：将酸液进行冷却至零下15℃；(3)一次加酸：电池壳抽真空后加酸20秒，同时充大气100S；(4)二次抽真空：一次加酸后再抽真空50秒，气压为-0.1MPa；(5)二次加酸：二次抽真空后进行二次加酸10秒，同时充大气100S；(6)放气：二次加酸后放气20秒。
目前常用铅酸电池加酸采用先抽真空，然后分次加酸。加酸次数、真空度及时间间隔都会对集群的吸收硫酸实际情况产生影响，如果电池吸收硫酸不充分、不均匀在接下来的充电化成阶段会直接造成单格之间的不一致，并且活性物质利用率不高造成电池容量寿命的下降。如果能对加酸工艺进行有效的监控，知道集群的实际吸收硫酸情况，对提高生产效率和保障电池化成质量有积极意义。铅酸电池极板的加酸过程有这样特点，在抽真空后电池槽内形成负压，将酸注入后，由于浸润性能的差别，隔板吸收硫酸速度要远大于正负两极的极板，硫酸将先进入隔板中，然后经由隔板被极板吸收。
蓄电池采用真空加酸的方式加酸时，在工艺参数设定适合时，会大大降低加酸过程中对隔板、极板的损坏，同时降低加酸过程中极板溶解，各个厂家根据自己产品的特点制定不同的加酸工艺，但是加酸工艺的加酸效果未有明确的判定方法。
现在行业内加酸标量的一般方法是：将加酸头连接到独立的容器中并称量容器的前后质量，换算体积，进而对加酸量是否合适做出判定，操作繁琐、精确度差。
授权公告号为CN202836665U的中国实用新型专利公开了一种蓄电池用全自动加酸机加酸标量工装，分为6V系列电动汽车蓄电池加酸检测用标量工装和12V系列电动汽车蓄电池加酸检测用标量工装，工装整体使用耐酸的PP材料制作，且将相同体积的单个单格单体容器组合到一起，并在容器表面标注体积刻度。该工装的使用方法虽然对加酸量的精准度有所提高，操作简便，但是通用性差，而且不能直观显示加酸效果。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种利用酸性指示剂的颜色变化来指示加酸效果的方法。
一种检测铅蓄电池加酸效果的方法，包括以下步骤：
(1)将酸性指示剂涂覆于极板表面；
(2)在极板涂覆酸性指示剂区域再涂覆一层环氧树脂层；
(3)将涂有酸性指示剂的极板组装到蓄电池中；
(4)对组装好的铅蓄电池加酸；
(5)加酸完成后，观察极板显示的颜色及显色分布的均匀度，判断加酸效果。
所述酸性指示剂涂于极板表面后，由于环氧树脂层密封保护的存在，酸性指示剂不容易脱落或溶解到硫酸中，加酸完成后，由于加酸工艺引起的加酸效果存在差异，被隔板吸收的硫酸量及分布均匀程度等有所不同，由此造成酸性指示剂的颜色变化，通过观察这种颜色的变化及分布情况，就可以指示这种加酸工艺的效果。
所以，一般变色pH范围在酸性条件下的指示剂都可以用作本发明的酸性指示剂。当然，由于硫酸是强酸，酸性较强，所以变色pH范围越酸的效果越好，而越接近中性的效果越差。优选的，所述酸性指示剂为甲基橙、百里酚蓝、溴酚蓝、溴甲酚或甲基红。最优选的，所述酸性指示剂为甲基橙、百里酚蓝或溴酚蓝。质量浓度为0.1％的甲基橙，其变色pH范围为3.1～4.4，颜色从红变黄；质量浓度为0.1％的百里酚蓝，其变色pH范围为1.2～2.8，颜色从红变黄；质量浓度为0.1％的溴酚蓝，其变色pH范围为3.0～4.6，颜色从黄变紫蓝。
步骤(1)中将酸性指示剂涂覆于极板表面的方法为：将酸性指示剂与水混合成糊状或悬浊液，然后均匀涂覆于极板表面，再晾干。一般酸性指示剂在水中的溶解度很低，而在有机溶剂中溶解度高，但有机溶剂价格较贵，所以优先采用水来与酸性指示剂混合。由于涂覆后还需晾干，所以所加水的比例控制不需要太严格。当然，为了涂覆方便及缩短后续晾干环节所花时间，优选的，所述水与酸性指示剂的质量比为1∶0.5～2。
环氧树脂保护层的厚度不能够太厚，以免使装配压力过大。优选的，所述环氧树脂层的厚度为30μm～200μm。
优选的，将酸性指示剂涂覆于负极板表面，将该负极板涂覆有酸性指示剂的一面组装在极群最外侧。这种设计使得观察最终的结果较为方便，只需在加酸结束后，将极群取出就可以观察了。而如果涂覆酸性指示剂的一面在极群内部，则需要将极群拆解才能观察到结果。在此基础上，优选的，铅蓄电池的槽体为透明材料。涂覆酸性指示剂的一面在极群最外侧，再结合透明的槽体，使得整个加酸过程中酸性指示剂的颜色变化情况都可以被实时观察到，有利于对加酸效果的检测，并且，加酸结束后也不需要再将电池解剖，比较方便。
本发明检测铅蓄电池加酸效果的方法通过酸性指示剂来指示硫酸溶液被极板的吸收情况，可以简单直观地显示加酸效果。对铅蓄电池加酸工艺的优化筛选具有积极贡献。
附图说明
图1为实施例1中加酸完成后涂覆有甲基橙的极板图。
具体实施方式
实施例1
将水和甲基橙按质量比1∶1.5混合成较为均匀的糊状，然后涂覆于正极板的一面，自然晾干。在该负极板涂覆有甲基橙的一面用无色透明的环氧树脂进行覆盖，形成保护层，保护层厚度为90μm，烘干。
将该正极板与其他极板、隔板组装成极群，然后将极群组装成电池，该电池经气密测试并通过后，进行加酸。加酸工艺如下：真空度为0.06MPa下，30秒内加入100mL密度为1.28g/mL的硫酸；真空度为0.06MPa下，50秒内加入100mL密度为1.28g/mL的硫酸；真空度为0.06MPa下，30秒内加入60mL密度为1.28g/mL的硫酸；静置2min。加酸完成后，解剖电池，观察涂覆有甲基橙的那块正极板表面的颜色变化。
实施例2
将水和甲基橙按质量比1∶0.5混合成悬浊液，然后涂覆于负极板的一面，自然晾干。在该负极板涂覆有甲基橙的一面用无色透明的环氧树脂进行覆盖，形成保护层，保护层厚度为90μm，烘干。
将该负极板与其他极板、隔板组装成极群，并且该涂覆有甲基橙的一面放置在极群最外侧。然后将极群组装成电池，电池槽体采用透明材料。该电池经气密测试并通过后，进行加酸。加酸工艺如下：真空度为0.06MPa下，30秒内加入100mL密度为1.28g/mL的硫酸；真空度为0.06MPa下，50秒内加入100mL密度为1.28g/mL的硫酸；真空度为0.06MPa下，30秒内加入60mL密度为1.28g/mL的硫酸；静置2min。加酸完成后，可直接观察到涂覆有甲基橙的负极板表面的颜色变化。
实施例3
将水和百里酚蓝按质量比1∶2混合成较为均匀的糊状，然后涂覆于负极板的一面，自然晾干。在该负极板涂覆有百里酚蓝的一面用无色透明的环氧树脂进行覆盖，形成保护层，保护层厚度为30μm，烘干。
将该负极板与其他极板、隔板组装成极群，并且该涂覆有百里酚蓝的一面放置在极群最外侧。然后将极群组装成电池，电池槽体采用透明材料。该电池经气密测试并通过后，进行加酸。加酸工艺如下：真空度为0.05MPa下，40秒内加入100mL密度为1.30g/mL的硫酸；真空度为0.05MPa下，40秒内加入100mL密度为1.30g/mL的硫酸；真空度为0.05MPa下，40秒内加入60mL密度为1.30g/mL的硫酸；静置2min。加酸完成后，可直接观察到涂覆有百里酚蓝的负极板表面的颜色变化。
实施例4
将水和溴酚蓝按质量比1∶1混合成悬浊液，然后涂覆于负极板的一面，自然晾干。在该负极板涂覆有溴酚蓝的一面用无色透明的环氧树脂进行覆盖，形成保护层，保护层厚度为200μm，烘干。
将该负极板与其他极板、隔板组装成极群，并且该涂覆有溴酚蓝的一面放置在极群最外侧。然后将极群组装成电池，电池槽体采用透明材料。该电池经气密测试并通过后，进行加酸。加酸工艺如下：真空度为0.08MPa下，30秒内加入100mL密度为1.28g/mL的硫酸；真空度为0.08MPa下，30秒内加入100mL密度为1.28g/mL的硫酸；真空度为0.08MPa下，20秒内加入60mL密度为1.28g/mL的硫酸；静置2min。加酸完成后，可直接观察到涂覆有溴酚蓝的负极板表面的颜色变化。
Claims (8)
1.一种检测铅蓄电池加酸效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将酸性指示剂涂覆于极板表面；
(2)在极板涂覆酸性指示剂区域再涂覆一层环氧树脂层；
(3)将涂有酸性指示剂的极板组装到蓄电池中；
(4)对组装好的铅蓄电池加酸；
(5)加酸完成后，观察极板显示的颜色及显色分布的均匀度，判断加酸效果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性指示剂为甲基橙、百里酚蓝、溴酚蓝、溴甲酚或甲基红。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述酸性指示剂为甲基橙、百里酚蓝或溴酚蓝。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中将酸性指示剂涂覆于极板表面的方法为：将酸性指示剂与水混合成糊状或悬浊液，然后均匀涂覆于极板表面，再晾干。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水与酸性指示剂的质量比为1∶0.5～2。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环氧树脂层的厚度为30μm～200μm。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将酸性指示剂涂覆于负极板表面，将该负极板涂覆有酸性指示剂的一面组装在极群最外侧。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，铅蓄电池的槽体为透明材料。
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