CN112014444B - 检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法，属于蓄电池生产领域，包括以下步骤:(1)将待测试的板栅样品制造正极板，并组装样品电池；(2)通过电化学循环对样品电池进行电化学循环；(3)经过电化学循环后，解剖样品电池，采用单向弯折正极板上横梁的方法，查看缺陷的位置。其能够真实有效地反映出正板栅的缺陷位置和程度，指导压铸工艺改进，为解决富液式铅酸蓄电池正极板的上横梁断裂问题提供依据。

Description

检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法
技术领域
本发明提供一种检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法，属于蓄电池生产领域。
背景技术
因质量返厂的富液管式铅酸蓄电池正极板的上横梁断裂问题比较突出。分析原因为：上横梁断裂的位置大多数处于板栅浇口切断面处，正板栅的生产方式为压铸，内部容易存在砂眼、气孔、微裂纹等缺陷，而且裁切过程中裁刀的压力容易对浇口切断处造成微观破坏，随着充放电循环，活性物质体积变化产生的巨大应力导致缺陷逐渐变大，腐蚀深入，最终横梁断裂大大缩短蓄电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷的检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法，其能够真实有效地反映出正板栅的缺陷位置和程度，指导压铸工艺改进，为解决富液式铅酸蓄电池正极板的上横梁断裂问题提供依据。
本发明所述的一种检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法，包括以下步骤:
(1)将待测试的板栅样品制造正极板，并组装样品电池；
(2)通过电化学循环对样品电池进行电化学循环；
(3)经过电化学循环后，解剖样品电池，采用单向弯折正极板上横梁的方法，查看缺陷的位置。
通过电化学循环的方法加速缺陷处的腐蚀速度，从而在较短时间内检测出富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷。
优选的，所述电化学循环过程包括I阶段、II阶段、III阶段，I阶段、II阶段、III阶段完成5～15次完整循环后，解剖样品电池，将正极板取出，弯折检查正板栅的上横梁状态。
优选的，在I阶段、II阶段、III阶段中控制环境温度、充放电电流密度及电解液密度，蓄电池5小时率容量定义为C，所涉及的电流单位均为(A)。
优选的，所述的电化学循环I阶段包括以下步骤：
Ia：在电解液密度为1.3～1.35g/cm3，环境温度40～60℃的环境下放电电流0.15～0.3C，放电时间1～2h；
Ib：以恒压2.4～2.6V限流0.2～0.4C的方式充电1～2h；
Ic：循环步骤Ia、Ib 10～30次进入II阶段。
优选的，所述的电化学循环II阶段包括以下步骤：
IIa、在电解液密度为1.3～1.35g/cm3，环境温度50～70℃的环境下放电电流0.25～0.4C，放电时间1.5～2.5h；
IIb、以恒压2.45～2.65V限流0.3～0.5C的方式充电3～5h；
IIc、循环步骤IIa、IIb 15～45次进入III阶段。
优选的，所述的电化学循环III阶段包括以下步骤：
IIIa、在电解液密度为1.3～1.35g/cm3，环境温度30～65℃的环境下放电电流0.1～0.3C，放电时间4～5h或者电压达到1.65V停止；
IIIb、以0.15～0.35C电流充电至电压达到2.3～2.5V，转0.1～0.2C充电至电压达到2.35～2.45V，转0.07～0.15C充电至电压达到2.4～2.5V，转0.05～0.1C充电至电压达到2.45～2.55V结束充电；
IIIc、循环步骤IIIa、IIIb 5～10次进入I阶段。
优选的，所述的弯折检查正板栅的上横梁状态具体的包括，弯折时，上横梁会沿着有缺陷的位置开裂，缺陷处因腐蚀而变成棕褐色，缺陷严重会断裂。
有益效果：
采用本发明检测正板栅缺陷，验证铸造工艺时间不超过30天，可以在相对较短的时间内有效地辅助铸造工艺改进。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图；
具体实施方式
实施例1
如图1所示，所述的一种检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法,将DB70管式正极板栅样品按照常规工艺制造出管式正极板，并与相应负极板组装出6正7负结构、型号为6DB420的铅酸蓄电池，化成后待检；
I阶段循环：电解液密度调至1.32g/cm3，恒温水浴温度控制在60℃，静置5h后，以63A恒流放电2h，然后恒压2.5V限流147A充电1.5h，按此循环30次。
I阶段结束后，电解液密度保持不变，调整恒温水浴温度至65℃进入II阶段循环：以126A恒流放电2.5h，然后恒压2.45V限流210A充电4h，按此循环45次。
II阶段结束后，电解液密度保持不变，调整恒温水浴温度至55℃进入III阶段循环：以放电电流84A，放电时间4h或者电压达到1.65V停止；以105A电流充电至电压达到2.45V，转75A充电至电压达到2.4V，转38A充电至电压达到2.48V，转25A充电至电压达到2.55V结束充电，循环10次进入第一阶段。
按从I阶段到II阶段到第三阶段为一个总循环，共计进行15次总循环，对样品电池解剖后发现，正极板上横梁浇口切断处发生严重的腐蚀断裂现象。说明此方法能够有效地检测富液管式铅酸蓄电池正板栅的缺陷。
据统计，富液管式铅酸蓄电池的正常寿命为2～3年，存在此类缺陷问题的电池寿命8～12个月，极大地浪费了资源和能源。采用本发明检测正板栅缺陷，验证铸造工艺时间不超过30天，可以在相对较短的时间内有效地辅助铸造工艺改进。

Claims (2)

1.一种检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将待测试的板栅样品制造正极板，并组装样品电池；
(2)通过电化学循环对样品电池进行电化学循环；所述电化学循环过程包括I阶段、II阶段、III阶段，I阶段、II阶段、III阶段完成5～15次完整循环后，解剖样品电池，将正极板取出，弯折检查正板栅的上横梁状态；
在I阶段、II阶段、III阶段中控制环境温度、充放电电流密度及电解液密度，蓄电池5小时率容量定义为C，所涉及的电流单位均为(A)；
所述的电化学循环I阶段包括以下步骤：
Ia：在电解液密度为1.3～1.35g/cm3，环境温度40～60℃的环境下放电电流0.15～0.3C，放电时间1～2h；
Ib：以恒压2.4～2.6V限流0.2～0.4C的方式充电1～2h；
Ic：循环步骤Ia、Ib 10～30次进入II阶段；
所述的电化学循环II阶段包括以下步骤：
IIa、在电解液密度为1.3～1.35g/cm3，环境温度50～70℃的环境下放电电流0.25～0.4C，放电时间1.5～2.5h；
IIb、以恒压2.45～2.65V限流0.3～0.5C的方式充电3～5h；
IIc、循环步骤IIa、IIb 15～45次进入III阶段；
所述的电化学循环III阶段包括以下步骤：
IIIa、在电解液密度为1.3～1.35g/cm3，环境温度30～65℃的环境下放电电流0.1～0.3C，放电时间4～5h或者电压达到1.65V停止；
IIIb、以0.15～0.35C电流充电至电压达到2.3～2.5V，转0.1～0.2C充电至电压达到2.35～2.45V，转0.07～0.15C充电至电压达到2.4～2.5V，转0.05～0.1C充电至电压达到2.45～2.55V结束充电；
IIIc、循环步骤IIIa、IIIb 5～10次进入I阶段；
(3)经过电化学循环后，解剖样品电池，采用单向弯折正极板上横梁的方法，查看缺陷的位置。
2.根据权利要求1所述的一种检测富液管式铅酸蓄电池正板栅缺陷的方法，其特征在于，所述的弯折检查正板栅的上横梁状态具体的包括，弯折时，上横梁会沿着有缺陷的位置开裂，缺陷处因腐蚀而变成棕褐色，缺陷严重会断裂。
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