CN107219145A - 一种测量电池板栅腐蚀程度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量电池板栅腐蚀程度的方法，包含以下步骤，步骤1，将涂板前的板栅试样进行称重；步骤2，将板栅试样涂板固化后组装成电池后进行循环寿命的测试；步骤3，测试结束后，清洗板栅表面活性物质，然后干燥处理，称重；步骤4，将步骤3中干燥处理过的板栅放入阳极腐蚀膜处理剂，浸泡一定时间，去除腐蚀层，再次洗净、干燥处理,称重；步骤5，将重量为B0的空白板栅称完后将该片板栅放入阳极腐蚀膜处理剂中浸泡，与上述步骤4相同的方式进行处理；步骤6，计算板栅腐蚀前后的疏松腐蚀层质量M0‑M1、致密腐蚀层质量M1‑M2‑C×M1和空白试样失重(B0‑B1)/B0×100％，判断板栅腐蚀程度。通过采用以上方法,可避免盲目生产增加的退货风险。

Description

一种测量电池板栅腐蚀程度的方法
技术领域
本发明涉及一种测量电池板栅腐蚀程度的方法。
背景技术
铅酸蓄电池具有电动势高、内阻小、适用于大电流放电、使用性能可靠、贮存寿命较长、价格低廉和原料易得等优点，因此得到广泛应用。
作为铅酸蓄电池的重要组成部分-板栅，它是铅酸蓄电池活性物质的载体及导电体，正极板栅在充电时，会被氧化成活性物质二氧化铅，在循环过程中不断充放电过程中收缩膨胀造成活性物质脱落。而正负活性物质是靠板栅来支撑，活性物质参与电化学反应所放出的电能及充电所需的外来电能都是通过板栅的传导。组成板栅的合金的腐蚀直接影响到电池的使用寿命，而目前没有一种合适的方法针对板栅材料的耐腐蚀性能进行测试，这导致了盲目生产增加了退货风险。为了降低生产风险，就需要提前模拟生产循环过程中的步骤进行板栅腐蚀性能测试。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种测量电池板栅腐蚀程度的方法，包含以下步骤，步骤1，将涂板前的板栅试样进行称重，记录板栅试样腐蚀前的初始重量M0；步骤2，将板栅试样涂板固化后组装成电池，化成结束后进行循环寿命的测试；步骤3，循环寿命的测试结束后，解剖电池，清洗板栅表面活性物质，然后干燥处理，称重并记录其重量M1；步骤4，将步骤3中干燥处理过的板栅放入阳极腐蚀膜处理剂，浸泡一定时间，去除腐蚀层，再次洗净、干燥处理,称重并记录其重量M2；步骤5，将重量为B0的空白板栅称完后将该片板栅放入阳极腐蚀膜处理剂中浸泡，与上述步骤4相同的方式进行处理，干燥处理后，称重并记录其重量B1；步骤6，计算板栅腐蚀前后的疏松腐蚀层质量M0-M1、致密腐蚀层质量M1-M2-C×M1和空白试样失重(B0-B1)/B0×100％，判断板栅腐蚀程度。
进一步地，步骤3中，干燥处理为在70℃恒温箱中干燥5小时。
进一步地，步骤4中，所述阳极腐蚀膜处理剂为氢氧化钡、葡萄糖配制成22％质量分数的糖碱水溶液.
进一步地，步骤2中的测试方法为：以1、2C2A恒流放电至1.65V/单格，充电阶段为0.5C2充电至2.35v/单格，然后采用脉冲充放电3次后即为一次循环，化成时灌酸酸密度为1.267g/cm3(25℃)，上述步骤中的脉冲充放电3次(1)第一次充放电：以0.45C2A恒流充电至2.47v/单格，然后以0.45C2A恒流放电15min；(2)第二次充放电：以0.4C2A恒流充电至2.55v/单格，然后以0.45C2A恒流放电12min；(3)第三次充放电：以0.35C2A恒流充电至2.58v/单格，然后以0.45C2A恒流放电8min，当测试板栅组装电池每进行10次循环后采用以下充电工艺充电1次，充电阶段为0.15C2A充电2.45v/单格，以恒定电压2.45V/单格充电至电流值小0.02C2A即可。
进一步地，步骤2中的测试方法为：以1.3C2恒流放电至1.62V/单格，充电阶段为0。48C2A充电至2.3v/单格，然后采用脉冲充放电3次后即为一次循环，化成时灌酸酸密度为1.255g/cm3(25℃)上述步骤中的脉冲充放电3次(1)第一次充放电：以0.48C2A恒流充电至2.45v/单格，然后以0.5C2A恒流放电14min；(2)第二次充放电：以0.42C2A恒流充电至2.52v/单格，然后以0.45C2A恒流放电12min；(3)第三次充放电：以0.34C2A恒流充电至2.58v/单格，然后以0.45C2A恒流放电8min；当测试板栅组装电池每进行10次循环后采用以下充电工艺充电1次，充电阶段为0.12C2A充电2.48v/单格，以恒定电压2.45V/单格充电至电流值小0.015C2A即可。
本发明的方法,可避免盲目生产增加的退货风险。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
一种精确测量电池板栅腐蚀程度的方法，其特征在于，包含以下步骤，
步骤1将涂板前的板栅试样进行称重，记录板栅试样腐蚀前的初始重量M0及相应编号，测试过程中板栅克重精确到小数点后两位。
步骤2将标记的板栅试样涂板固化后组装成电池，化成结束后进行循环寿命的测试，循环过程中电池的充放电工艺为：以1、2C2A恒流放电至1.65V/单格，充电阶段为0.5C2充电至2.35v/单格，然后采用脉冲充放电3次后即为一次循环，化成时灌酸酸密度为1.267g/cm3(25℃)，上述步骤中的脉冲充放电3次(1)第一次充放电：以0.45C2A恒流充电至2.47v/单格，然后以0.45C2A恒流放电15min；(2)第二次充放电：以0.4C2A恒流充电至2.55v/单格，然后以0.45C2A恒流放电12min；(3)第三次充放电：以0.35C2A恒流充电至2.58v/单格，然后以0.45C2A恒流放电8min，当测试板栅组装电池每进行10次循环后采用以下充电工艺充电1次，充电阶段为0.15C2A充电2.45v/单格，以恒定电压2.45V/单格充电至电流值小0.02C2A即可。
步骤3循环100次结束后解剖电池得到清洗板栅表面活性物质，然后为75℃恒温箱中干燥4小时得到干燥的正极板栅，记录其相应板栅试样其一次称重重量M1
步骤4处理过的板栅样品放入阳极腐蚀膜处理剂，阳极腐蚀膜处理剂为氢氧化钠、葡萄糖配制成25％质量分数的糖碱水溶液，浸泡一定时间，去除腐蚀层，再次洗净、放入75℃环境中真空干燥3小时烘干,用分析天平准确称取试样重量，记录其二次称重重量M2；
步骤5同时将空白板栅称完B0后将该片板栅放入阳极腐蚀膜处理剂中浸泡，与上述步骤相同方式进行处理，烘干后用分析天平准确称取试样重量B1.
步骤6计算板栅腐蚀前后的疏松腐蚀层质量、致密腐蚀层质量和空白试样失重，判断其板栅腐蚀程度。疏松层质量＝初始重量-一次称重，记为L1,j即L1，j＝M0-M1，一次失重率＝一次失重/初始重量×100％，即η1＝L1/M0×100％,空白失重率＝(空白质量-空白失重量)/空白质量，记为C,C＝(B0-B1)/B0×100％；
致密层计算公式：致密层重＝一次称重-二次称重-空白失重率×一次称重，即L2＝M1-M2，-C×M1；二次失重率＝二次失重/初始重量×100％，即η2，＝△M2/M1
实施例二
一种精确测量电池板栅腐蚀程度的方法，其特征在于，包含以下步骤，
步骤1将涂板前的板栅试样进行称重，记录板栅试样腐蚀前的初始重量M0及相应编号，测试过程中板栅克重精确到小数点后两位。
步骤2将标记的板栅试样涂板固化后组装成电池，化成结束后进行循环寿命的测试，，循环过程中电池的充放电工艺为：：以1.3C2恒流放电至1.62V/单格，充电阶段为0。48C2A充电至2.3v/单格，然后采用脉冲充放电3次后即为一次循环，化成时灌酸酸密度为1.255g/cm3(25℃)上述步骤中的脉冲充放电3次(1)第一次充放电：以0.48C2A恒流充电至2.45v/单格，然后以0.5C2A恒流放电14min；(2)第二次充放电：以0.42C2A恒流充电至2.52v/单格，然后以0.45C2A恒流放电12min；(3)第三次充放电：以0.34C2A恒流充电至2.58v/单格，然后以0.45C2A恒流放电8min；当测试板栅组装电池每进行10次循环后采用以下充电工艺充电1次，充电阶段为0.12C2A充电2.48v/单格，以恒定电压2.45V/单格充电至电流值小0.015C2A即可。
步骤3循环150次结束后解剖电池得到清洗板栅表面活性物质，然后为70℃恒温箱中干燥5小时得到干燥的正极板栅，记录其相应板栅试样其一次称重重量M1
步骤4处理过的板栅样品放入阳极腐蚀膜处理剂阳极腐蚀膜处理剂为氢氧化钡、葡萄糖配制成22％质量分数的糖碱水溶液，浸泡一定时间，去除腐蚀层，再次洗净、放入80℃环境中真空干燥2小时烘干,用分析天平准确称取试样重量，记录其二次称重重量M2，
步骤5同时将空白板栅称完B0后将该片板栅放入阳极腐蚀膜处理剂中浸泡，与上述步骤相同方式进行处理，烘干后用分析天平准确称取试样重量B1.
步骤6计算板栅腐蚀前后的疏松腐蚀层质量、致密腐蚀层质量和空白试样失重，判断其板栅腐蚀程度。疏松层质量＝初始重量-一次称重，记为L1,j即L1，j＝M0-M1，一次失重率＝一次失重/初始重量×100％，即η1＝L1/M0×100％,空白失重率＝(空白质量-空白失重量)/空白质量，记为C,C＝(B0-B1)/B0×100％；致密层计算公式：致密层重＝一次称重-二次称重-空白失重率×一次称重，即L2＝M1-M2，-C×M1；二次失重率＝二次失重/初始重量×100％，即η2，＝△M2/M1
在现有的铅酸蓄电池的生产过程中，测试电池板栅腐蚀速率需要组装电池进行循环测试，测试时间漫长，至少需要半年以上，而采用此种方法检测电池板栅腐蚀程度能减少2/3的测试时间；采用大电流充放在循环过程中能有对板栅表面形成有效的冲击，使板栅的疏松层和致密层结构能有个更直观、更明显的体现；相对于将电池板栅和稀硫酸溶液置于容器中，长时间恒流充电计算待电池板栅腐蚀减少的重量来板栅的腐蚀性进行判断，此种方法能更接近板栅实际应用环境和腐蚀层表征情况更明显，提高了对电池板栅的耐腐蚀性的准确性，避免了上述方法存在的测量误差。

Claims (5)

1.一种测量电池板栅腐蚀程度的方法，其特征在于，包含以下步骤，步骤1，将涂板前的板栅试样进行称重，记录板栅试样腐蚀前的初始重量M0；步骤2，将板栅试样涂板固化后组装成电池，化成结束后进行循环寿命的测试；步骤3，循环寿命的测试结束后，解剖电池，清洗板栅表面活性物质，然后干燥处理，称重并记录其重量M1；步骤4，将步骤3中干燥处理过的板栅放入阳极腐蚀膜处理剂，浸泡一定时间，去除腐蚀层，再次洗净、干燥处理,称重并记录其重量M2；步骤5，将重量为B0的空白板栅称完后将该片板栅放入阳极腐蚀膜处理剂中浸泡，与上述步骤4相同的方式进行处理，干燥处理后，称重并记录其重量B1；步骤6，计算板栅腐蚀前后的疏松腐蚀层质量
M0-M1、致密腐蚀层质量M1-M2-C×M1和空白试样失重(B0-B1)/B0×100％，判断板栅腐蚀程度。
2.如权利要求1所述的测量电池板栅腐蚀程度的方法，其特征在于，步骤3中，干燥处理为在70℃恒温箱中干燥5小时。
3.如权利要求1所述的测量电池板栅腐蚀程度的方法，其特征在于，步骤4中，所述阳极腐蚀膜处理剂为氢氧化钡、葡萄糖配制成22％质量分数的糖碱水溶液。
4.如权利要求1-3任意一项所述的测量电池板栅腐蚀程度的方法，其特征在于，步骤2中的测试方法为：以1、2C2A恒流放电至1.65V/单格，充电阶段为0.5C2充电至2.35v/单格，然后采用脉冲充放电3次后即为一次循环，化成时灌酸酸密度为1.267g/cm3(25℃)，上述步骤中的脉冲充放电3次(1)第一次充放电：以0.45C2A恒流充电至2.47v/单格，然后以0.45C2A恒流放电15min；(2)第二次充放电：以0.4C2A恒流充电至2.55v/单格，然后以0.45C2A恒流放电12min；(3)第三次充放电：以0.35C2A恒流充电至2.58v/单格，然后以0.45C2A恒流放电8min，当测试板栅组装电池每进行10次循环后采用以下充电工艺充电1次，充电阶段为0.15C2A充电2.45v/单格，以恒定电压2.45V/单格充电至电流值小0.02C2A即可。
5.如权利要求1-3任意一项所述的测量电池板栅腐蚀程度的方法，其特征在于，步骤2中的测试方法为：以1.3C2恒流放电至1.62V/单格，充电阶段为0。48C2A充电至2.3v/单格，然后采用脉冲充放电3次后即为一次循环，化成时灌酸酸密度为1.255g/cm3(25℃)上述步骤中的脉冲充放电3次(1)第一次充放电：以0.48C2A恒流充电至2.45v/单格，然后以0.5C2A恒流放电14min；(2)第二次充放电：以0.42C2A恒流充电至2.52v/单格，然后以0.45C2A恒流放电12min；(3)第三次充放电：以0.34C2A恒流充电至2.58v/单格，然后以0.45C2A恒流放电8min；当测试板栅组装电池每进行10次循环后采用以下充电工艺充电1次，充电阶段为0.12C2A充电2.48v/单格，以恒定电压2.45V/单格充电至电流值小0.015C2A即可。
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