CN111896791B - 一种板栅电压分布测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板栅电压分布测试装置及方法，该方法采用的测试装置包括板栅夹板、引出线固定板和两片焊有引出线且竖直布置的板栅，两块板栅之间设有隔板，板栅夹板具有两块且分别位于板栅的两侧，板栅夹板上设有容纳所述引出线的第一出线孔，引出线固定板水平横置且设有容纳所述板栅夹板上端的卡槽，引出线固定板上设有允许引出线通过的第二出线孔，所述引出线从第一出线孔穿出后再从第二出线孔引出，所述引出线从第二出线孔引出的部分高于引出线固定板10~20mm，所述板栅夹板周向设有与板栅夹板外侧壁紧贴的捆扎绳。采用本发明的设计方案，可以简单快速地测得板栅的实际电压发布情况，而且除板栅外的其余部分均可重复利用，节省材料，值得推广。

Description

一种板栅电压分布测试装置及方法
技术领域
本发明涉及铅蓄电池技术领域，具体涉及一种测量蓄电池性能的板栅电压分布测试装置及方法。
背景技术
铅酸蓄电池中的极板由板栅和活性物质组成，板栅是活性物质的集流体和载体，它在蓄电池中占有相当大的成本。铅酸蓄电池充放电电流引导主要通过板栅来完成，板栅的形状、尺寸和结构是影响蓄电池性能的重要因素。研究结果表明，掌握板栅上电压及电流分布规律，对于板栅优化设计具有重大意义。传统板栅设计时采用先确定好耗铅量再根据产品性能均分为若干个栅格，板栅的竖筋和横筋采用不同设计以达到产品性能要求。但蓄电池在使用过程中板栅在高度方向和宽度方向上电性能的变化是不一致的，因此板栅各部位电压的实际值和设计值之间存在偏差。
目前板栅电压分布有理论计算和实际测试两种方法，实际测试又有电化学扫描技术和直接测量板栅两种。理论计算一般是通过建立数学模型，借助计算机软件进行计算，但是电池充放电过程中有复杂的化学反应，以现有技术无法实现精确模拟，因此这一方法难免有误差存在；电化学扫描技术测量的是电解液中的电位，与板栅的电位有一定出入；直接测量板栅的方法可直接测量出板栅在充电过程中各位置的电压，在相关文献中已有应用，但是该文献所用方法试验件制作较为繁琐，且辅助装置无法实现重复利用。
中国专利公开号CN103399220A，公开日2013年11月20日，发明创造的名称为一种蓄电池板栅等电压曲线的测试方法，该申请案公开了一种蓄电池板栅等电压曲线的测试方法，涉及蓄电池领域，解决板栅设计过程中不能达到预期性能的技术问题，该发明的测试方法，将板栅连接于测试装置的电路中，电压测量仪的第一测试点与板栅固定连接，电压测量仪的第二测试点测试板栅不同位置上的电压，记录测试结果并在板栅图纸上描绘出等压曲线，所测结果可作为板栅设计的重要依据，以便于改进板栅的设计，提高产品的性能。其不足之处是该方案中提到测量装置比较简陋，测量板栅的实际电压分布时效率不高。
发明内容
本发明克服了现有直接测量板栅电压分布时采用的试验件制作流程较为繁琐，同时采用的辅助装置无法重复利用的缺点，提供了一种结构简单、便于操作使用，辅助装置可重复利用的板栅电压分布测试装置。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种板栅电压分布测试装置，它包括板栅夹板、引出线固定板和两片焊有引出线且竖直布置的板栅，两块板栅之间设有隔板，板栅夹板具有两块且分别位于板栅的两侧，板栅夹板上设有容纳所述引出线的第一出线孔，引出线固定板水平横置且设有容纳所述板栅夹板上端的卡槽，引出线固定板上设有允许引出线通过的第二出线孔，所述引出线从第一出线孔穿出后再从第二出线孔引出，所述引出线从第二出线孔引出的部分高于引出线固定板10~20mm，所述板栅夹板周向设有与板栅夹板外侧壁紧贴的捆扎绳。
这里所说的板栅就是相当于文献中所说的试验件，整个装置除板栅外的其余部分相当于辅助装置。本发明中的板栅（即试验件或者叫待测件），中间设置的隔板将两块板栅分离开，制作成简单的具有正极和负极的单格电池。引出线固定板用于搁置在电池壳壳口上，相当于一个横梁架设在电池壳上，板栅竖直布置且伸入到装有硫酸的电池壳中。捆扎绳可以将板栅夹板、板栅和隔板捆绑在一起，防止板栅在被测量时（尤其是浸没在硫酸中）侧倾而导致测量结果不准。
由于板栅上筋条交点较多且密，若想一次性进行测量，操作难度较大，故本发明的装置满足分次测量方法，通过多次测量板栅的不同区域，然后将其整合到一起，形成一整片板栅的电压分布数据。
上述的辅助装置涉及了两片板栅，然后对板栅上不同位置的电压进行测量来获得板栅不同位置上的电位。采用该装置，也可对一片板栅的极耳和另外一个位置的电压进行测量，进一步得到对应位置的电压降，然后得到板栅的电位分布。
作为优选，所述引出线固定板底面设有滑槽，引出线固定板下方设有与引出线固定板滑动连接的挡板，挡板嵌设在滑槽中。挡板可以用来固定从第二出线孔露出的引出线，也可以隔离酸雾、增加结构强度。
作为优选，所述挡板中设有安装孔，引出线固定板上设有与安装孔对应的通孔，通孔内设有定位销，挡板嵌设在滑槽中后，定位销插设在通孔中且定位销底部与安装孔抵接。定位销可以更好地将挡板和引出线固定板固定一起，避免挡板从引出线固定板下滑脱出。
本发明还提出了一种直接测量充电中的板栅电压分布测试方法，具体步骤如下：
截取相应长度的铜线和焊锡丝，并用焊锡将铜线焊接在所述板栅的筋条交点，将焊锡丝焊接在极耳上；
在铜线和焊锡丝外套上对应尺寸的热缩管，通过加热使热缩管收缩固定，构成所述的引出线；
在板栅夹板上按照板栅筋条交点位置进行打孔形成第一出线孔，然后将引出线穿过板栅夹板上对应的第一出线孔，使板栅与板栅夹板贴紧；
裁取对应尺寸的隔板，将隔板夹在两片板栅中间，再将板栅夹板将板栅夹紧固定，然后用捆扎绳将整体捆扎在一起；
将板栅夹板的上端突出部分将其装入引出线固定板的卡槽中，将从第一出线孔引出的引出线通过引出线固定板上对应的第二出线孔引出，同时使引出线紧贴板栅夹板和引出线固定板；
将挡板插入引出线固定板的滑槽中，并用定位销进行定位；
将板栅放入与板栅相同型号的电池壳中，引出线固定板挂在电池壳侧壁上，电池壳中注入硫酸至完全没过板栅；
将极耳引出线接在充放电仪上，板栅引出线成对接在电压数据记录仪上；
采用横流充电模式进行充电，利用充放电仪和电压数据记录仪记录极耳和板栅不同位置的电压；
测试完成后对各组电压数据进行对比分析，得出板栅电压分布情况。
作为优选，步骤1中，铜线长度露出引出线固定板10~20mm且直径为0.5~0.8mm；所述焊锡丝长度为40~60mm，其直径为1.5~2.5mm。这里提到的焊锡丝可以采用相近尺寸的铅丝或铅条替代，也可以采用直径为1~2mm铜线或相近尺寸铜片替代。
作为优选，步骤2中的热缩管采用PE或PTFE材质制成，步骤4中所述的捆扎绳采用涤纶（PET）材质制成，步骤5中铜线和焊锡丝外端露出10~20mm用于接线。PE、PTFE和PET均为耐酸材质，采用耐酸材质是为了防止铜线、焊锡丝和捆扎绳被硫酸腐蚀。这里提到露出10~20mm的铜线和焊锡丝指的是引出线穿过第二出线孔高于引出线固定板的那部分，而铜线和焊锡丝的其余部分是被热缩管包住的。
作为优选，横流充电模式中的电流为3A，充电时长为2h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的装置结构简单，操作方便，而且除板栅外其余部分均可实现重复利用，大大简化了试验件的重复制作过程，采用本发明中的方法，可以简单快速地测得板栅的实际电压分布情况，为板栅的结构优化提供依据。
附图说明
图1是本发明中板栅夹板的结构示意图；
图2是本发明中测试装置的结构示意图；
图3是图2中A部的放大图；
图4是本发明中测试装置的立体图。
图中：板栅夹板1、第一出线孔2、板栅3、引出线4、隔板5、捆扎绳6、引出线固定板7、挡板8、定位销9、第二出线孔10。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1至图4所示，一种直接测量充电中的板栅电压分布测试方法，它采用了一种板栅电压分布测试装置，它包括板栅夹板1、引出线固定板7和两片焊有引出线4且竖直布置的板栅3，两块板栅3之间设有隔板5，板栅夹板1具有两块且分别位于板栅3的两侧，板栅夹板1上设有容纳所述引出线4的第一出线孔2，引出线固定板7水平横置且设有容纳所述板栅夹板1上端的卡槽，引出线固定板7上设有允许引出线4通过的第二出线孔10，所述引出线4从第一出线孔2穿出后再从第二出线孔10引出，所述引出线4从第二出线孔10引出的部分高于引出线固定板20mm，所述板栅夹板1周向设有与板栅夹板1外侧壁紧贴的捆扎绳6。所述引出线固定板7底面设有滑槽，引出线固定板7下方设有与引出线固定板7滑动连接的挡板8，挡板8嵌设在滑槽中。所述挡板8中设有安装孔（图中未示出），引出线固定板7上设有与安装孔对应的通孔（图中未示出），通孔内设有定位销9，挡板8嵌设在滑槽中后，定位销9插设在通孔中且定位销9底部与安装孔抵接。
先准备相应长度的铜线和焊锡丝，用铜线焊接在板栅3筋条上，焊锡丝焊接在极耳（图中未示出）上。在铜线和焊锡丝外套上对应的热缩管，引出线4先穿过第一出线孔2，然后引出线4紧贴在板栅夹板1外侧壁向上延伸到引出线固定板7，再从第二出线孔10穿出。板栅3之间通过隔板5分隔开，板栅3外侧通过板栅夹板1和捆扎绳6夹住后再卡入引出线固定板7，安装完成后，板栅3上边框距引出线固定板7的底部的距离为20mm，可以保证电解液完全浸没板栅3。引出线固定板7通过挡板8和定位销9来增加强度。然后往电池壳中倒入硫酸，使板栅3完全浸没在硫酸中。然后将极耳引出线接在充放电仪上，板栅引出线成对接在电压数据记录仪上。采用横流充电模式进行充电，充电电流维持在3A且持续充电2h。最后利用充放电仪和电压数据记录仪记录极耳和板栅不同位置的电压，再对各个位置的电压数据进行对比分析，得出板栅电压分布情况。

Claims (7)

1.一种板栅电压分布测试装置，其特征在于，包括板栅夹板、引出线固定板和两片焊有引出线且竖直布置的板栅，两块板栅之间设有隔板，板栅夹板具有两块且分别位于两块板栅所组成的整体结构的两侧，板栅夹板上设有容纳所述引出线的第一出线孔，引出线固定板水平横置且设有容纳所述板栅夹板上端的卡槽，引出线固定板上设有允许引出线通过的第二出线孔，所述引出线从第一出线孔穿出后再从第二出线孔引出，所述引出线从第二出线孔引出的部分高于引出线固定板10~20mm，所述板栅夹板周向设有与板栅夹板外侧壁紧贴的捆扎绳。
2.根据权利要求1所述的一种板栅电压分布测试装置，其中，所述引出线固定板底面设有滑槽，引出线固定板下方设有与引出线固定板滑动连接的挡板，挡板嵌设在滑槽中。
3.根据权利要求2所述的一种板栅电压分布测试装置，其中，所述挡板中设有安装孔，引出线固定板上设有与安装孔对应的通孔，通孔内设有定位销，挡板嵌设在滑槽中后，定位销插设在通孔中且定位销底部与安装孔抵接。
4.一种采用权利要求1-3任意一项所述测试装置的板栅电压分布测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
截取相应长度的铜线和焊锡丝，并用焊锡将铜线焊接在所述板栅的筋条交点，将焊锡丝焊接在极耳上；
在铜线和焊锡丝外套上对应尺寸的热缩管，通过加热使热缩管收缩固定，构成所述的引出线；
在板栅夹板上按照板栅筋条交点位置进行打孔形成第一出线孔，然后将引出线穿过板栅夹板上对应的第一出线孔，使板栅与板栅夹板贴紧；
裁取对应尺寸的隔板，将隔板夹在两片板栅中间，再将板栅夹板将板栅夹紧固定，然后用捆扎绳将整体捆扎在一起；
将板栅夹板的上端突出部分将其装入引出线固定板的卡槽中，将从第一出线孔引出的引出线通过引出线固定板上对应的第二出线孔引出，同时使引出线紧贴板栅夹板和引出线固定板；
将挡板插入引出线固定板的滑槽中，并用定位销进行定位；
将板栅放入与板栅相同型号的电池壳中，引出线固定板挂在电池壳侧壁上，电池壳中注入硫酸至完全没过板栅；
将极耳引出线接在充放电仪上，板栅引出线成对接在电压数据记录仪上；
采用横流充电模式进行充电，利用充放电仪和电压数据记录仪记录极耳和板栅不同位置的电压；
测试完成后对各组电压数据进行对比分析，得出板栅电压分布情况。
5.根据权利要求4所述的一种板栅电压分布测试方法，其中，在步骤1中，铜线长度露出引出线固定板10~20mm且直径为0.5~0.8mm；所述焊锡丝长度为40~60mm，其直径为1.5~2.5mm。
6.根据权利要求4所述的一种板栅电压分布测试方法，其中，步骤2中的热缩管采用PE或PTFE材质制成，步骤4中所述的捆扎绳采用涤纶（PET）材质制成，步骤5中铜线和焊锡丝外端露出10~20mm用于接线，铜线和焊锡丝的其余部分被热缩管包住。
7.根据权利要求4所述的一种板栅电压分布测试方法，其中，所述横流充电模式中的电流为3A，充电时长为2h。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11233162A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Yuasa Corp 密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法
DE102004005478B4 (de) * 2004-02-04 2010-01-21 Vb Autobatterie Gmbh Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen für elektrische Zustände einer Speicherbatterie und Überwachungseinrichtung hierzu
JP2005293924A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Toyota Motor Corp 燃料電池用セル電圧モニター装置とその燃料電池スタックへの取付け方法
US7855567B2 (en) * 2008-04-01 2010-12-21 Test Research, Inc. Electronic device testing system and method
CN201689943U (zh) * 2010-04-21 2010-12-29 安徽超威电源有限公司 一种铅酸蓄电池
CN102709507B (zh) * 2012-06-18 2014-04-09 林子进 一种高铅离子能极板
JP2013196829A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Toyota Industries Corp 鉛蓄電池の鋳造格子体
CN103399220A (zh) * 2013-07-09 2013-11-20 超威电源有限公司 一种蓄电池板栅等电压曲线的测试方法
CN204649594U (zh) * 2015-06-04 2015-09-16 河南超威电源有限公司 铅酸蓄电池板栅耐腐蚀性能测试装置
CN107768682B (zh) * 2017-09-19 2020-05-29 超威电源集团有限公司 一种铅酸蓄电池高导电板栅结构及加工方法
CN109100571B (zh) * 2018-07-06 2021-02-23 超威电源集团有限公司 泡沫铅板栅电阻测试装置及方法
CN109541478B (zh) * 2018-10-24 2021-04-09 风帆有限责任公司 铅酸蓄电池用板栅电流分布测量方法

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