CN112698211A - 一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，包括如下步骤：将蓄电池正极耳与第一定值电阻的输出端相连接，将各负极耳与第二定值电阻的输入端相连接；将蓄电池充放电机的正极输出线连接至第一定值电阻的输入端，将蓄电池充放电机的负极输出线连接至第二定值电阻的输出端；蓄电池充放电机启动放电模式，启动电压采集装置检测第一、第二定值电阻上的电压；由电压和定值电阻计算得到放电电流，由放电电流和放电时间即可得到单片极板的容量。本发明通过检测蓄电池中单格极板的容量，对单个极板的厚度、重量等偏差做出综合评判，有利于提升测量精度。

Description

一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法。

背景技术

现有的铅酸蓄电池通常包括壳体，壳体内设有若干单格，单格内设有电池集群，从而构成一个单格蓄电池。每个电池集群则包括正极板、负极板、设置在正负极之间的隔板，而每个电池集群通常包括5片负极板和4片正极板（即所谓负包正），或者是5片正极板和4片负极板（即所谓正包负）。正极板或负极板则包括内部的板栅、涂敷在板栅上的活性物质（铅膏），正极板栅和负极板栅上分别设有与外界电连接的正极耳和负极耳，正极耳或负极耳通过汇流排相互并联。

需要说明的是，在生产过程中，涂敷在板栅上的活性物质的厚度等会有一定的差异，相应地，会出现单块极板重量不一致的情况。当极板的厚度、重量不均匀时，容易使每单格蓄电池的压缩比不一，也就是说，暂定电池集群装配到单格内时，会存在在有松有紧的情况，继而造成单格压力不一，单格吸酸量不一，进而引起各极极板间的硫酸浓度不均衡，为单格电压的均衡性带来困难。

可以理解的是，检测极板的重量、厚度等参数是否均匀一致，从而人善的设计要求时非常困难和麻烦的，尤其是对于已经装配完毕的蓄电池而言，要完全拆开外壳体，取出极板进行检测，不仅工作量大，而且极板各点的厚度也会有误差，从而会影响测量精度。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，可方便地检测蓄电池中单格极板的容量，从而对单个极板的厚度、重量等偏差所造成的性能差异做出综合评判，有效地避免直接测量极板厚度、重量等参数所存在的测量难度高，测量精度低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，采用极板容量检测装置进行检测，所述极板容量检测装置包括具有若干正极采样端和若干负极采样端的电压采集装置、具有若干正极输出线和负极输出线的蓄电池充放电机、若干负极分流器、若干正极分流器，所述负极分流器、正极分流器均包括输入端、输出端、连接在输入端和输出端之间的定值电阻，检测方法包括如下步骤：

a. 打开蓄电池上盖，剪断所需测量的单格内电池集群的负极汇流排或正极汇流排；

b. 将各正极耳依次与正极分流器的输出端相连接，将各负极耳依次与负极分流器的输入端相连接；

c. 将蓄电池充放电机的正极输出线依次连接至正极分流器的输入端，将蓄电池充放电机的负极输出线依次连接至负极分流器的输出端；

d. 将电压采集装置的正极采样端依次连接到正极分流器的输入端和负极分流器的输入端，将电压采集装置的负极采样端依次连接到正极分流器的输出端和负极分流器的输出端；

e. 蓄电池充放电机启动放电模式，启动电压采集装置，显示并记录各定值电阻上与相应序号的正极板或负极板相对应的放电电压；

f. 由放电电压和定值电阻计算得到相应序号的正极板或负极板的放电电流，由放电电流和放电时间即可得到单片极板的容量。

首先，本发明的极板容量检测装置包括可测量电压的电压采集装置、用于蓄电池充放电的蓄电池充放电机、具有定值电阻的若干负极分流器和正极分流器。需要检测时，先剪断所需测量的单格内电池集群的负极汇流排或正极汇流排，从而使各正极板、负极板相互独立而不再并联。然后将蓄电池充放电机的正极输出线连接到正极分流器的输入端，将蓄电池充放电机的负极输出线依次连接到负极分流器的输出端。当启动蓄电池充放电机使蓄电池开始以设定的放电电压和放电电流放电时，即可通过电压采集装置采集到相对应的正极板或负极板所构成的回路中定值电阻上的电压，继而计算出该回路的电流值，将该电流值乘以放电时间即可得到该单片极板的容量。

也就是说，本发明避开了检测单片极板的重量和厚度等难以检测的参数，而改用直接体现单片极板容量的电流、电压、放电时间等参数，既显著地方便了检测又可确保检测数据的精度。

作为优选，在步骤e中，蓄电池充放电机的设定放电电流为8A-12A，设定放电电压1.5V-2.0V，设定的放电时间为1min-2min。进一步地，蓄电池充放电机的设定放电电流为10A，设定放电电压1.75V，设定的放电时间为1min。

通过控制合适的放电电流、放电电压和放电时间，有利于提升检测结果的精度，同时提高检测效率。

作为优选，当单格内的正极板和负极板的数量均为n、且单格内第一块为负极板、最后一块为正极板时，在步骤b中，所述正极分流器和负极分流器的数量为n-1，将序号为1至n-1的正极耳依次与序号为1至n-1的正极分流器的输出端相连接，序号为n的正极耳处于开路状态；将序号为2至n的负极耳依次与序号为1至n-1的负极分流器的输出端相连接，序号为1的负极耳处于开路状态。

由于单格内首尾极板的检测数据会有比较大的偏离，因此，本发明使首尾的正极板和负极板的极耳处于开路状态。也就是说，当正、负极板的数量为6时，只检测其中的5块正极板和5块负极板，从而可最大程度地提高检测的准确性和精度。

作为优选，当负极分流器、正极分流器的数量均为5时，第1至第5负极分流器各定值电阻依次为14.94毫欧、14.94毫欧、15.04毫欧、15.04毫欧、14.76毫欧，第1至第5正极分流器各定值电阻依次为7.57毫欧、7.57毫欧、7.35毫欧、7.35毫欧、7.56毫欧。

通过合适地控制各定值电阻的阻值，有利于提升可定值电阻上电压测量值的精度，进而提升单片极板容量的检测精度。

因此，本发明具有如下有益效果：可方便地检测蓄电池中单格极板的容量，从而对单个极板的厚度、重量等偏差所造成的性能差异做出综合评判，有效地避免直接测量极板厚度、重量等参数所存在的测量难度高，测量精度低的问题。

附图说明

图1是本发明极板容量检测装置的一种连接结构示意图。

图中：1、电压采集装置11、正极采样端12、负极采样端2、蓄电池充放电机21、正极输出线22、负极输出线3、正极分流器31、固定条4、负极分流器41、输入端42、输出端5、蓄电池51、极耳52、正极板53、负极板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示，一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，采用极板容量检测装置进行检测，具体地，极板容量检测装置包括电压采集装置1、蓄电池充放电机、若干负极分流器4、若干正极分流器3。

其中电压采集装置包括用于显示检测电压的液晶显示屏、若干检测通道、用于选择检测通道的通道开关选择按钮、启动按钮、停止按钮、数据存储按钮、每个检测通道包括用导线连接的正极采样端和负极采样端。

蓄电池充放电机包括用于显示设置程序参数的液晶显示屏、电压设置按钮、电流设置按钮、模式设置按钮（包括充电/放电/静置/结束）、用于选择记录时间长短的记录条件设置按钮、启动/结束按钮、用于导出试验数据的导出按钮、用于和蓄电池连接的若干组正极输出线和负极输出线。

由于电压采集装置和蓄电池充放电机为现有技术，本实施例中不做详细的描述。

所述负极分流器、正极分流器的结构基本相同，均包括输入端41、输出端42、连接在输入端和输出端之间的定值电阻（图中未示出）。

本发明的检测方法包括如下步骤：

a. 打开蓄电池5外壳的上盖，剪断所需测量的单格内电池集群的负极汇流排或正极汇流排，并将各极耳51用引线引出，以方便后面的连接；

b. 将各正极板52的正极耳依次与正极分流器的输出端相连接，将各负极板53的负极耳依次与负极分流器的输入端相连接。也就是说，我们可将正极耳、负极耳、正极分流器、负极分流器按次序编号为1、2、3……，然后安装对应的序号连接；

c. 将蓄电池充放电机的正极输出线21依次连接至正极分流器的输入端，将蓄电池充放电机的负极输出线22依次连接至负极分流器的输出端；

d. 将电压采集装置的正极采样端11依次连接到正极分流器的输入端和负极分流器的输入端，将电压采集装置的负极采样端12依次连接到正极分流器的输出端和负极分流器的输出端；

e. 蓄电池充放电机启动放电模式，启动电压采集装置，显示并记录各定值电阻上与相应序号的正极板或负极板相对应的放电电压；

f. 由放电电压和定值电阻计算得到相应序号的正极板或负极板的放电电流，由放电电流和放电时间即可得到单片极板的容量。

需要说明的是，放电电流等于放电电压除以定值电阻，而容量等于放电电流乘以放电时间。

也就是说，本发明避开了检测单片极板的重量和厚度等难以检测的参数，而改用直接体现单片极板容量的放电电流、放电电压、放电时间等参数，既显著地方便了检测又可确保检测数据的精度。

此外，为了方便使用，负极分流器、正极分流器均可设置两个输入端和两个输出端，并且各负极分流器靠近输入端一侧可固定在一条固定条31上，各负极分流器靠近输出端一侧可固定在另一条固定条上，从而使整个负极分流器形成一个整体。相类似地，各正极分流器靠近输入端一侧可固定在一条固定条上，各正极分流器靠近输出端一侧可固定在另一条固定条上，从而使整个正极分流器形成一个整体。

优选地，在步骤e中，蓄电池充放电机的设定放电电流可设置在8A-12A之间，本实施例中为10A，设定放电电压可设置在1.5V-2.0V之间，本实施例中为1.75V，设定的放电时间为1min-2min，本实施例中为1min。通过控制合适的放电电流、放电电压和放电时间，有利于提升检测结果的精度，同时提高检测效率。

作为一种优选方案，当单格内的正极板和负极板的数量均为n、且单格内第一块为负极板、最后一块为正极板时，在步骤b中，所述正极分流器和负极分流器的数量为n-1，将序号为1至n-1的正极耳依次与序号为1至n-1的正极分流器的定值电阻的输出端相连接，序号为n的正极耳处于开路状态；将序号为2至n的负极耳依次与序号为1至n-1的负极分流器的定值电阻的输出端相连接，序号为1的负极耳处于开路状态。

可以理解的是，当单格内的正极板和负极板的数量均为n、且单格内第一块为正极板、最后一块为负极板时，在步骤b中，所述正极分流器和负极分流器的数量为n-1，将序号为2至n的正极耳依次与序号为1至n-1的正极分流器的定值电阻的输出端相连接，序号为1的正极耳处开路状态；将序号为1至n-1的负极耳依次与序号为1至n-1的负极分流器的定值电阻的输出端相连接，序号为n的负极耳处开路状态。

由于单格内首位极板的检测数据会有比较大的偏离，因此，本发明使首位的正极板和负极板的继而处于开路状态。例如，当正负极板的数量为6时，只检测其中的5块正极板和5块负极板，从而可最大程度地提高检测的准确性和精度。

进一步地，当负极分流器、正极分流器的数量均为5时，第1至第5负极分流器各定值电阻依次为14.94毫欧、14.94毫欧、15.04毫欧、15.04毫欧、14.76毫欧，第1至第5正极分流器各定值电阻依次为7.57毫欧、7.57毫欧、7.35毫欧、7.35毫欧、7.56毫欧。通过合适地控制各定值电阻的阻值，有利于提升可定值电阻上电压测量值的精度，进而提升单片极板容量的检测精度。

Claims (5)

1.一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，其特征是，采用极板容量检测装置进行检测，所述极板容量检测装置包括具有若干正极采样端和若干负极采样端的电压采集装置、具有若干正极输出线和负极输出线的蓄电池充放电机、若干负极分流器、若干正极分流器，所述负极分流器、正极分流器均包括输入端、输出端、连接在输入端和输出端之间的定值电阻，检测方法包括如下步骤：

a. 打开蓄电池上盖，剪断所需测量的单格内电池集群的负极汇流排或正极汇流排；

b. 将各正极耳依次与正极分流器的输出端相连接，将各负极耳依次与负极分流器的输入端相连接；

c. 将蓄电池充放电机的正极输出线依次连接至正极分流器的输入端，将蓄电池充放电机的负极输出线依次连接至负极分流器的输出端；

d. 将电压采集装置的正极采样端依次连接到正极分流器的输入端和负极分流器的输入端，将电压采集装置的负极采样端依次连接到正极分流器的输出端和负极分流器的输出端；

e. 蓄电池充放电机启动放电模式，启动电压采集装置，显示并记录各定值电阻上与相应序号的正极板或负极板相对应的放电电压；

f. 由放电电压和定值电阻计算得到相应序号的正极板或负极板的放电电流，由放电电流和放电时间即可得到单片极板的容量。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，其特征是，在步骤e中，蓄电池充放电机的设定放电电流为8A-12A，设定放电电压1.5V-2.0V，设定的放电时间为1min-2min。

3.根据权利要求2所述的一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，其特征是，在步骤e中，蓄电池充放电机的设定放电电流为10A，设定放电电压1.75V，设定的放电时间为1min。

4.根据权利要求1所述的一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，其特征是，当单格内的正极板和负极板的数量均为n、且单格内第一块为负极板、最后一块为正极板时，在步骤b中，所述正极分流器和负极分流器的数量为n-1，将序号为1至n-1的正极耳依次与序号为1至n-1的正极分流器的输出端相连接，序号为n的正极耳处于开路状态；将序号为2至n的负极耳依次与序号为1至n-1的负极分流器的输出端相连接，序号为1的负极耳处于开路状态。

5.根据权利要求1所述的一种用于检测蓄电池单片极板容量的方法，其特征是，当负极分流器、正极分流器的数量均为5时，第1至第5负极分流器各定值电阻依次为14.94毫欧、14.94毫欧、15.04毫欧、15.04毫欧、14.76毫欧，第1至第5正极分流器各定值电阻依次为7.57毫欧、7.57毫欧、7.35毫欧、7.35毫欧、7.56毫欧。

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