CN107621608A - 一种2v阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法 - Google Patents

一种2v阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，通过充放电装置加载于电池正极柱和负极柱，在充放电过程中利用电压检测装置和参比电极检测电池极板的电位，利用电极电位值和电位标定标准值进行电池极板的硫酸盐化程度评价。本发明在不破坏阀控式铅酸蓄电池结构的情况下，进行对阀控式铅酸蓄电池正负极极板电极电位的测试，从而实现正负极板硫酸盐化程度和修复可能性评价，具有操作简单、快捷方便、无损检测等优点。

Description

一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法
技术领域
本发明涉及阀控式铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法。
背景技术
随着国内外高新技术的发展，阀控式铅酸蓄电池以其电压稳定、价格便宜等优势广泛应用于交通运输、电信电力、车站码头、矿山井下、航天航海、自然能系统、银行学校、商场医院、计算机系统、旅游娱乐、国防军工等领域。但是在实际应用过程中，阀控式铅酸蓄电池使用寿命短和日常维护频繁也是其不可忽视的缺点，特别是如果电池的使用和维护不当，例如经常处于充电不足或过放电，在负极极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶，充电时又非常难于转化为活性物质的硫酸铅，即硫酸盐化。这种硫酸铅的导电性不良、电阻大，溶解度和溶解速度又很小，充电时恢复困难，因而成为容量降低和寿命缩短的原因。目前，针对阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化程度的诊断和评价尚无明显有效的方法或仪器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化快捷、方便、无损检测方法，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，通过充放电装置加载于2V阀控式铅酸蓄电池正极柱和负极柱，在充放电过程中利用电压检测装置和通过安全阀插入电池电解液的参比电极检测电池极板的电位，从而评价电池极板的硫酸盐化程度。
进一步的，检测开始前检查阀控式铅酸蓄电池电解液液位，如果电解液液位低于正常状态，通过安全阀补液至电解液液位处于正常状态；
进一步的，参比电极的选择以不污染电池电解液为原则。
进一步的，参比电极为镉电极、钛金属电极、铂电极、其它惰性电极、硫酸亚汞电极或其它不污染电池溶液的复合电极。
进一步的，每次进行电极电位测量时，电压检测装置的负极接参比电极，将参比电极插入2V阀控式铅酸蓄电池内电极上方的电解液中；电压检测装置的正极接待测2V阀控式铅酸蓄电池的正极柱或负极柱。
进一步的，测试前采用先恒流后恒压的方式进行充电，直至充满；恒流电流为I10A；然后在I10A充满、I10A放电0.5h、I10A放电终止时任一状态下的极板电位或任意两种状态下的极板电位或三种状态下的极板电位，或者绘制整个充放电过程中电极电位变化曲线值；测试过程中充电装置或负载必须在线；通过上述测试的电极电位与相应的电位标定标准值比较，评价2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化程度。
进一步的，电位标定标准值确定方法为：选择与检测样品电池同厂同型号的新阀控式铅酸蓄电池进行正负极电位标定；或选择容量与铭牌容量一致的其它检测样品电池进行正负极电位标定。
进一步的，判断2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化程度的方法为：若阀控式铅酸蓄电池正极电极电位在I10A充满、I10A放电0.5h、I10A放电终止时任一状态下的极板电位或任意两种状态下的极板电位或三种状态下的极板电位，或者绘制整个充放电过程中电极电位变化曲线小于相应的电位标定标准值，认为正极发生硫酸盐化或腐蚀，测试电位与标定电位之差越大，则认为正极极板已经硫酸盐化或腐蚀越严重；若阀控式铅酸蓄电池负极电极电位在I10A充满、I10A放电0.5h、I10A放电终止时任一状态下的极板电位或任意两种状态下的极板电位或三种状态下的极板电位，或者绘制整个充放电过程中电极电位变化曲线大于相应的电位标定标准值，认为负极已经发生硫酸盐化，测试电位与标定电位之差越大，则认为负极极板硫酸盐化越严重。
上述检测方法的原理为：任何一种金属晶体都含有金属离子和自由电子，当金属插入电解液中，由于金属受到电解液溶质、溶剂离子及分子的作用，使得金属与溶液分界处形成“双电层”，则在金属与溶液的分界面上产生一定的电势差，这个电势差的大小与金属及溶液的性质有关。因为金属在电解质溶液中形成的“双电层”产生的电势差就是该金属在该溶液中的电极电位。所以在阀控式铅酸蓄电池的充放电过程中，通过测量正负极电位变化情况可以判断极板是否工作正常。而且通过测量单电极电位，可分别了解正、负极的特性，即可判断电池容量下降是由正极还是由负极造成，如此有助于评价电池极板的性能和修复的可能性。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：在不损害阀控式铅酸蓄电池结构的情况下，进行对阀控式铅酸蓄电池正负极极板电极电位的测试，从而实现正负极板硫酸盐化程度和修复可能性评价，具有操作简单、快捷方便、无损检测等优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法所有检测系统各部件的布局示意图。
附图中标记及对应的设备、部件名称：
1、电压检测装置；2、参比电极；3、正极柱；4、充放电装置；5、安全阀；6、负极柱。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，通过充放电装置4加载于2V阀控式铅酸蓄电池正极柱3和负极柱6，在充放电过程中利用电压检测装置1和通过安全阀5插入电池电解液的参比电极2检测电池极板的电位，从而检测阀控式铅酸蓄电池极板的硫酸盐化程度。主要包括如下步骤：
(1)测试前对2V阀控式铅酸蓄电池正极柱3和负极柱6加载正常充电电压，采用先恒流[电流为I10(A)]后恒压的方式进行充电，待电充满时开始测试电极电位，然后I10(A)放电0.5h后测试电极电位，I10(A)放电终止时测试电极电位，测试过程中充电装置或负载保持在线。
具体而言，开始检测前需要向阀控式铅酸蓄电池两端加载I10(A)充电电压，充电完成后按照步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)进行依次进行该状态下的正、负极极板电位测试；电量充足状态下的测量工作完成后进行I10A放电0.5h，之后重复步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)进行此状态下正、负极极板电位测试；同理，I10(A)放电终止时也按照上述方法进行相应电位测试。
(2)电压检测装置1的负极接参比电极2，将参比电极2插入电池内极板上方的电解液中，可在隔板上缘，不得与极板短路。
具体而言，电压检测装置1的负极接参比电极2导线端，然后打开阀控式铅酸蓄电池上方安全阀5，将参比电极2测试端插入阀控式铅酸蓄电池内极板隔板上方电解液时，尽量保证其每次插入阀控式铅酸蓄电池电解液的部位和深度保持一致。
(3)测量正极电位时，将电压检测装置1的正极接蓄电池的正极柱3，此时电压检测装置1显示(或指示)的电压为正极电位；测量负极电位时，将电流表的正极接蓄电池的负极柱6，此时电压检测装置显示(或指示)的电压为负极电位。
具体而言，将电压检测装置的正极接线端与蓄电池的正极端连接，用于测试阀控式铅酸蓄电池的正极极板电位，之后保持参比电极插入阀控式铅酸蓄电池电解液位置不动，将电压检测装置的正极接线端与阀控式铅酸蓄电池的负极端连接，用于测试负极极板的电极电位。
(4)待电压检测装置1显示(或指示)电压值稳定后，记录该数值作为该电池正极或负极电位。
(5)依据上述测试电压值和指标，进行阀控式铅酸蓄电池极板的硫酸盐化分析与评价。
具体而言，若阀控式铅酸蓄电池正极电极电位在I10(A)充满、I10(A)放电0.5h、I10(A)放电终止时任一状态下的极板电位或任意两种状态下的极板电位或三种状态下的极板电位，或者绘制整个充放电过程中电极电位变化曲线小于相应的电位标定标准值，认为正极已经发生硫酸盐化或腐蚀，测试电位与标定电位之差越大，则认为正极极板硫酸盐化或腐蚀越严重，正极极板已经损坏，不具备修复价值；若阀控式铅酸蓄电池负极电极电位在I10(A)充满、I10(A)放电0.5h、I10(A)放电终止时任一状态下的极板电位或任意两种状态下的极板电位或三种状态下的极板电位，或者绘制整个充放电过程中电极电位变化曲线大于相应的电位标定标准值，则认为负极极板已经硫酸盐化，测试电位与标定电位之差越大，则认为负极极板硫酸盐化越严重，建议修复。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明检测方法，还包括：
检查电解液液位，如果电解液液位液位低于正常状态，通过安全阀补液，至电解液液位处于正常状态。
实施例3
在实施例1和实施例2的基础上，本发明检测方法，还包括至少以下电位标定步骤：
选择与检测样品电池同厂同型号的新阀控式铅酸蓄电池进行正负极电位标定；或选择容量与铭牌容量基本一致的某一检测样品电池进行正负极电位标定。例如：采用镉电极作为参比电极时的极板电位标定值如表1所示，超过该指标可认为该极板发生硫酸盐化。
表1阀控式铅酸蓄电池极板电位标定标准值(参比电极：镉电极)
项目 I10(A)电已充足 I10(A)放电0.5h I10(A)放电终止
正隔极电压 ＞2.40 ＞2.14 ＞2.00
负隔极电压 ＜－0.25 ＜0.14 ＜0.20
端电压 ＞2.65 2.00 1.80
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，其特征在于，通过充放电装置(4)加载于2V阀控式铅酸蓄电池正极柱(3)和负极柱(6)，在充放电过程中利用电压检测装置(1)和通过安全阀(5)插入电池电解液的参比电极(2)检测电池极板的电位，从而评价电池极板的硫酸盐化程度。
2.根据权利要求1所述的一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，其特征在于，检测开始前检查阀控式铅酸蓄电池电解液液位，如果电解液液位低于正常状态，通过安全阀补液至电解液液位处于正常状态。
3.根据权利要求1所述的一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，其特征在于，参比电极的选择以不污染电池电解液为原则。
4.根据权利要求1所述的一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，其特征在于，参比电极为镉电极、钛金属电极、铂电极、其它惰性电极、硫酸亚汞电极或其它不污染电池电解液的复合电极。
5.根据权利要求1所述的一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，其特征在于，每次进行电极电位测量时，电压检测装置的负极接参比电极，将参比电极插入2V阀控式铅酸蓄电池内电极上方的电解液中；电压检测装置的正极接待测2V阀控式铅酸蓄电池的正极柱或负极柱。
6.根据权利要求1所述的一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，其特征在于，测试前采用先恒流后恒压的方式进行充电，直至充满；然后在I10A充满、I10A放电0.5h、I10A放电终止时任一状态下的极板电位或任意两种状态下的极板电位或三种状态下的极板电位，或者绘制整个充放电过程中电极电位变化曲线值；测试过程中充电装置或负载必须在线；通过上述测试的电极电位与相应的电位标定标准值比较，评价2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化程度。
7.根据权利要求6所述的一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，其特征在于，电位标定标准值确定方法为：选择与检测样品电池同厂同型号的新阀控式铅酸蓄电池进行正负极电位标定；或选择容量与铭牌容量一致的其它检测样品电池进行正负极电位标定。
8.根据权利要求6所述的一种2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法，其特征在于，判断2V阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化程度的方法为：若阀控式铅酸蓄电池正极电极电位在I10A充满、I10A放电0.5h、I10A放电终止时任一状态下的极板电位或任意两种状态下的极板电位或三种状态下的极板电位，或者绘制整个充放电过程中电极电位变化曲线小于相应的电位标定标准值，认为正极发生硫酸盐化或腐蚀，测试电位与标定电位之差越大，则认为正极极板已经硫酸盐化或腐蚀越严重；若阀控式铅酸蓄电池负极电极电位在I10A充满、I10A放电0.5h、I10A放电终止时任一状态下的极板电位或任意两种状态下的极板电位或三种状态下的极板电位，或者绘制整个充放电过程中电极电位变化曲线大于相应的电位标定标准值，认为负极已经发生硫酸盐化，测试电位与标定电位之差越大，则认为负极极板硫酸盐化越严重。
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