CN108072565B - 一种pe隔板压合线强度检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种PE隔板压合线强度检测方法，包括制作检测工装，将制作的检测工装放入待检测隔板袋内落实，用手提起待检测隔板袋，隔板压合线不裂开即为合格；所述检测工装的制作方法包括以下步骤：①隔板压合线拉力值制定；②制作实验电池进行循环寿命检测；③确定隔板压合线合格拉力值；④检测工装重量的制定；⑤检测工装尺寸的初步确认；⑥检测工装所需材料密度的确定；⑦结合检测工装材料密度确定检测工装最终尺寸；⑧检测工装的加工。本发明通过模拟蓄电池在循环使用过程中极板涨大导致的隔板袋压合线处损伤导致电池微短路的原理，结合蓄电池的生产过程而提供的一种检测方法，操作简单，投入成本低，大大提高生产效率。

Description

一种PE隔板压合线强度检测方法
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种隔板压合线强度检测方法。
背景技术
隔板由于在蓄电池中的重要作用，被称为蓄电池的第三极，铅酸蓄电池中的隔板一直浸泡在硫酸电解液中，在循环使用过程中，隔板压合线处逐渐变薄，且正极板栅在遭受腐蚀的同时产生变形，Pb腐蚀产生PbO2，分子体积变大1.4倍，板栅的线性尺寸增大；同时循环过程中活性物质的膨胀，也会造成极板长大，极板长大过程中，产生向外扩张的应力，会造成隔板压合线处出现轻微的损伤，随着电池充放电的反复进行，正、负极板连电短路，导致电池早期失效，带来不必要的质量损失，传统的方法需在每次调整设备后制作隔板袋样件进行实验室拉力测试，合格后才能进行批量生产，造成生产过程无法连续长时间生产，生产效率低下。
发明内容
本发明的目的是针对目前售后解剖中出现的隔板压合线处轻微损伤导致电池微短路的问题，结合蓄电池的生产过程而提供的一种PE隔板压合线强度检测方法，提高了隔板压合线强度的有效检测，使生产过程中停顿时间大大缩短，从而提高生产效率。
本发明的技术解决方案是：制作检测工装，所述检测工装的制作方法包括以下步骤：
①隔板压合线拉力值制定：制备不同压合线强度、相同尺寸的隔板袋，并做好标记，在实验室进行拉力测试并记录隔板压合线处的拉力值；
②制作实验电池进行循环寿命检测：使用步骤①中隔板袋依次装配至同型号的铅酸电池以制作实验电池，对实验电池做标记，然后将实验电池送往检测中心测试循环寿命，记录实验电池的循环寿命检测结果；
③确定隔板压合线合格拉力值：根据步骤②循环寿命检测结果中合格实验电池所对应的隔板袋拉力值确定隔板压合线最小合格拉力值N；
④检测工装重量的制定：由公式m=N/g计算检测工装理论重量，式中m为检测工装理论重量，N为步骤③中的隔板压合线最小合格拉力值，g为固定系数，g=10N/kg(或9.8 N/kg)；
⑤检测工装尺寸的初步确认：检测工装模拟步骤②中实验电池的极板，检测工装的初步尺寸高度a、宽度b、厚度c与步骤②中实验电池的极板的高度、宽度、厚度一致，检测工装体积V=abc；
⑥检测工装所需材料密度的确定：通过公式m=ρV，进行换算即可得出检测工装所需材料密度ρ，m为步骤④中检测工装理论重量、V为步骤⑤中检测工装体积；
⑦结合检测工装材料密度确定检测工装最终尺寸：由步骤⑥所计算出的检测工装所需材料密度ρ与检测工装材料密度ρ1的比值，结合步骤⑤中检测工装的初步尺寸，保持检测工装最终尺寸中的高度与初步尺寸中的高度一致，可对检测工装的初步寸尺调整，宽度b进行减小，厚度c进行增加，得到检测工装最终尺寸，高度保持一致，使隔板压合线处受力一致，模拟极板胀大给隔板压合线处带来的外力，保证检测工装的各尺寸能放入隔板袋内；
⑧检测工装的加工：根据步骤⑦中检测工装最终尺寸，加工现有材料制作检测工装；
将制作的检测工装放入待检测隔板袋内落实，用手提起待检测隔板袋，隔板压合线不裂开即为合格。
本发明检测时仅需将检测工装放入隔板袋内落实，用手提起隔板袋正中位置数秒，隔板压合线不裂开即为合格，操作简单，效果明显。本发明通过模拟蓄电池在循环使用过程中极板涨大导致的隔板袋压合线处损伤导致电池微短路的原理，结合蓄电池的生产过程而提供的一种隔板压合线强度检测方法，操作简单，投入成本低，大大提高生产效率。
附图说明
图1是隔板袋与极板配合后示意图。
图2是隔板袋与检测工装配合后示意图。
具体实施方式
本发明检测工装的制作方法包括以下步骤：
①检测工装尺寸的初步确认：本发明所使用的检测工装的出发点是模拟蓄电池在循环使用过程中极板涨大导致的隔板压合线处轻微损伤导致电池微短路的问题，因此该检测工装的尺寸应与隔板袋所对应的极板尺寸保持一致，即高度、宽度、厚度（其中高度用字母a表示，宽度用字母b表示，厚度用字母c表示）。
②隔板袋拉力值制定：通过对现有设备进行调整，制作与之匹配的隔板袋，隔板压合线处不同厚度隔板袋各准备10（隔板压合线强度一致性较好，10个可满足试验要求）个并逐一标示，通过实验室拉力机逐一测量其实际拉力值（拉力值必须为垂直方向测量），测量位置为隔板压合线处。
③循环寿命电池制作：使用不同拉力值的隔板袋装配与之匹配的电池，所试装的电池必须为尺寸一致、重量一致、极群组配组相同的同型号电池，然后将该电池送往检测中心测试循环寿命（检测方法需符合相关国标或供货厂家要求）。
④确定隔板袋合格拉力值：根据循环寿命检测结果剔除不合格的电池，合格电池所对应的隔板袋拉力值即为隔板袋的合格拉力值。
⑤隔板袋压合线强度检测工装总重量的制定：由公式N=mg g=10N/kg(或9.8 N/kg)可知，m=N/g,（在垂直方向上拉力值与重力的关系式可以初略换算），式中m为工装总重量，N为合格隔板袋拉力值，g为固定系数。
⑥检测工装所需材料密度的确定：由公式m=ρV，V=abc（式中m为检测工装重量，ρ为检测工装密度，V为检测工装体积，a为检测工装高度，b为检测工装宽度，c为检测工装厚度），根据步骤①—⑤所提供的数值结合⑥提供的公式进行换算即可得出检测工装所需材料的密度ρ。
⑦检测工装最终尺寸确定（检测工装材料可以选用现有材料，或现有廉价材料）：由步骤⑥所计算出的检测工装所需材料密度ρ结合实际能加工的廉价材料密度ρ1的比值，保持检测工装最终尺寸中的高度与初步尺寸中的高度一致，可对检测工装的初步寸尺调整，对检测工装的宽度b进行减小，厚度c进行增加，但需保证检测工装的各尺寸能放入隔板袋内。
⑧检测工装的加工：根据步骤⑦所计算出来的检测工装的理论尺寸，对现有廉价材料进行加工，所加工的检测工装即为隔板压合线强度检测工装。
以具体实例结合图1、图2对本发明进行进一步说明，实例：以12V120Ah铅酸蓄电池为例，检测工装的制作方法包括：
步骤1、根据12V120Ah铅酸蓄电池所使用的极板1尺寸可知其隔板压合线强度检测工装4的初步尺寸为：
a=120mm，b=160mm，c=2mm。
步骤2、通过调整设备生产不同压合强度隔板袋2测量拉力值，结果见下表所示：
隔板袋样品 拉力平均值
1# 6N
2# 8N
3# 10N
4# 12N
5# 14N
步骤3、对不同拉力值所生产的隔板袋2装配成电池，测量循环寿命（检测结果需符合国标或供货厂家要求），结果如下表所示：
拉力平均值 循环寿命
6N 不合格
8N 不合格
10N 合格
12N 合格
14N 合格
步骤4、由步骤3蓄电池循环寿命检测结果可知，隔板压合线3强度拉力值需达到10N；
步骤5、由公式N=mg g=10N/kg(或9.8)可知，隔板压合线强度检测工装4的重量m=1Kg；
步骤6、由公式m=ρV，V=abc，结合步骤1提供的隔板压合线强度检测工装4初步尺寸计算出隔板压合线强度检测工装4密度ρ=26g/cm3；
步骤7、检测工装材料（现有廉价材料）为45#钢，其密度为8.75g/cm3，与理论隔板压合线强度检测工装4的密度比值为0.336。
步骤8、45#钢购买时其厚度为10mm，结合步骤7提供的密度比值可以计算出45#钢的宽度为95mm≈100mm，因此隔板压合线强度检测工装4的加工尺寸应为高120mm，宽100mm，厚10mm，材料采用廉价的45#钢。
本发明检测时仅需将检测工装放入隔板袋内落实，用手提起隔板袋正中位置10秒，隔板压合线处不裂开即为合格，检测工装原材料成本低，操作简单，效果明显。

Claims (1)

1.一种PE隔板压合线强度检测方法，其特征在于：制作检测工装，所述检测工装的制作方法包括以下步骤：
①隔板压合线拉力值制定：制备不同压合线强度、相同尺寸的隔板袋，并做好标记，在实验室进行拉力测试并记录隔板压合线处的拉力值；
②制作实验电池进行循环寿命检测：使用步骤①中隔板袋依次装配至同型号的铅酸电池以制作实验电池，对实验电池做标记，然后将实验电池送往检测中心测试循环寿命，记录实验电池的循环寿命检测结果；
③确定隔板压合线合格拉力值：根据步骤②循环寿命检测结果中合格实验电池所对应的隔板袋拉力值确定隔板压合线最小合格拉力值N；
④检测工装重量的制定：由公式m=N/g计算检测工装理论重量，式中m为检测工装理论重量，N为步骤③中的隔板压合线最小合格拉力值，g为固定系数；
⑤检测工装尺寸的初步确认：检测工装模拟步骤②中实验电池的极板，检测工装的初步尺寸高度a、宽度b、厚度c与步骤②中实验电池的极板的高度、宽度、厚度一致，检测工装体积V=abc；
⑥检测工装所需材料密度的确定：通过公式m=ρV，进行换算即可得出检测工装所需材料密度ρ，m为步骤④中检测工装理论重量、V为步骤⑤中检测工装体积；
⑦结合检测工装材料密度确定检测工装最终尺寸：由步骤⑥所计算出的检测工装所需材料密度ρ与检测工装材料密度ρ1的比值，结合步骤⑤中检测工装的初步尺寸，保持检测工装最终尺寸中的高度与初步尺寸中的高度一致，可对检测工装的初步尺寸调整，得到检测工装最终尺寸，保证检测工装能放入隔板袋内；
⑧检测工装的加工：根据步骤⑦中检测工装最终尺寸，加工检测工装材料制作检测工装；
将制作的检测工装放入待检测隔板袋内，用手提起待检测隔板袋，隔板压合线不裂开即为合格。
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