CN113008775A - 一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置及方法，包括电解槽、应力调整装置、以及用于驱动应力调整装置的驱动装置，将待测板栅放置于电解槽内，所述应力调整装置包括相互配合的第一条形磁铁和第二条形磁铁，所述第二条形磁铁共有四个且分别对应四个第一条形磁铁设置在电解槽的外部，每个第二条形磁铁与其所对应的第一条形磁铁之间均为吸引力；每个第二条形磁铁均配套设置有一个驱动装置，通过驱动装置调节第一条形磁铁和第二条形磁铁之间的距离，以改变其之间的吸引力大小，从而模拟待测板栅在实际使用时不同的应力状态，从而加快板栅在不同应力条件下的腐蚀情况，以缩短检测时间筛选耐腐蚀性较好的板栅合金配方。

Description

一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置及方法
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池性能检测技术领域，具体为一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置及方法。
背景技术
目前，影响铅酸蓄电池产品使用寿命性能的主要因素就是板栅合金的耐腐蚀性能，尤其在有应力的情况下的腐蚀更会严重，当正极板在电池充放电过程中，铅膏体积会发生收缩与膨胀的交替变化，由于电池采用紧装配的模式，所以铅膏体积的变化主要表现在在板栅的长度和宽度方向上，正板栅在发生腐蚀的同时又受到了应力的作用，在这种状态下的腐蚀，正板栅如果出现断裂的情况，就会导致铅酸蓄电池性能的衰落，最终导致整个电池组的寿命终止。
在对现有的铅酸蓄电池板栅合金的耐腐蚀性进行检测时(如对电动车使用过程中)，不能进行高效率的模拟电动车在加速过程(蓄电池大电流放电)，以及在匀速过程(蓄电池保持输出平稳小电流)等状态下铅酸蓄电池板栅合金的腐蚀速度，导致试验周期长，试验效率低下，不方便为筛选较好的正板栅合金配方提供理论依据及实验方法。
为了解决这个问题，我们提出了一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置及方法，加速待测板栅的老化腐蚀过程，节省测试时间。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置，包括电解槽、应力调整装置、以及用于驱动应力调整装置的驱动装置，
将待测板栅放置于电解槽内，在待测板栅上方及下方设置电极板栅，并在两个板栅之间放置隔板，自待测板栅的极耳处接出一根引线和两个电极板栅的极耳处并联接出的一根引线一起连接充放电机，在上方的电极板栅上方设有夹板，所述夹板的四角处通过固定件固定连接在电解槽内，用于将其下方的电极板栅、隔板、以及待测板栅固定在电解槽内；
所述应力调整装置包括相互配合的第一条形磁铁和第二条形磁铁，所述第一条形磁铁共有四个且分别通过夹头固定在待测板栅的四个侧面上，每个第一条形磁铁的长度均与其所连接的待测板栅的侧面长度相同，所述第二条形磁铁共有四个且分别对应四个第一条形磁铁设置在电解槽的外部，每个第二条形磁铁与其所对应的第一条形磁铁之间均为吸引力；
每个第二条形磁铁均配套设置有一个驱动装置，通过驱动装置调节第一条形磁铁和第二条形磁铁之间的距离，以改变其之间的吸引力大小，从而模拟待测板栅在实际使用时不同的应力状态。
优选的，每个所述驱动装置均包括壳体、电机、齿轮组、连接板、滑块、连杆，
所述连接板的一端固定在壳体的侧壁上，另一端固定在电解槽的侧壁上，在连接板的表面开设有垂直于第一条形磁铁的长滑孔，所述滑块滑动设置在该长滑孔内，所述连杆的一端转动连接在滑块的下端面上，所述第二条形磁铁固定在滑块朝向第一条形磁铁的一面；
所述电机固定在壳体内部，壳体的侧面上安装有控制电机的按钮，电机的输出轴竖直向上穿出壳体的顶壁后固定连接一个呈水平设置的连接板，在壳体的上端面固定有第一齿轮，且第一齿轮与电机的输出轴同轴设置，在转动板的外端竖直转动连接有一根转轴，在转轴的上端固定有第二齿轮，在转轴的下端套接有第三齿轮，在转动板的中部上端水平转动连接有第四齿轮，所述第一齿轮与第三齿轮啮合，所述第二齿轮与第四齿轮啮合，连杆的另一端转动连接在第四齿轮的上端面非中心处。
优选的，所述第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮的大小相等，所述第一齿轮的直径为第二齿轮直径的三倍。
优选的，所述滑块的下端向下凸起形成一个与连接板的长滑孔相适配的方形柱，所述连杆铰接在方形柱的底端。
优选的，所述固定件包括四组螺栓螺母，在电解槽内的四个角处竖直固定有四根螺栓，在夹板的四个角处开设有与其相对应的四个插孔，四根螺栓对应穿过夹板上的插孔后分别连接有一个螺母。
一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试方法，包括以下步骤：
S1：将第一条形磁铁通过夹头固定在待测板栅的四侧面上，然后将待测板栅安装在电解槽内，在待测板栅上方及下方设置电极板栅，并在两个板栅之间放置隔板，自待测板栅的极耳处接出一根引线和两个电极板栅的极耳处并联接出的一根引线一起连接充放电机，通过夹板将上述位置的电极板栅、隔板、以及待测板栅固定在电解槽内；
S2：充电时，电机不转动，可通过调整每对第一条形磁铁和第二条形磁铁的距离使得待测板栅受到的应力保持不变，并且可以根据对待测板栅施加的应力要求选择不同磁性大小的磁铁；
S3：在放电过程中，可以旋转电机使得第二条形磁铁按照设定的近等边三角形运动轨迹运动，模拟铅酸蓄电池(如电动车)使用过程中大电流放电(加速前进)和平稳小电流(匀速行驶)的状态，将连杆与第四齿轮的接触点与第一条形磁铁的垂直距离最近的一点作为起始点，并称为A点，并将该近等边三角形运动轨迹的其余两点依次称为B点、C点；
当连杆与第四齿轮的接触点由A点向B点运动时，连杆拉动滑块向外移动，使第一条形磁铁与第二条形磁铁之间的距离增大，从而使第一条形磁铁与第二条形磁铁之间的吸引力减小，使作用到待测板栅上的应力逐渐减小，从而模拟铅酸蓄电池使用过程中电流减小(减速行驶)的情况；
当连杆与第四齿轮的接触点由B点向C点运动时，此时第一条形磁铁和第二条形磁铁之间的距离变化较小，其之间的吸引力大小在该过程中近乎相等，同时又由于此过程中的第二条形磁铁与第一条形磁铁之间的距离近乎处于最大距离，所以该过程中的第二条形磁铁与第一条形磁铁吸引力最小且保持在一个相对稳定的值，此时待测板栅所受到的应力在该过程中可以保持近乎最小，可以模拟铅酸蓄电池使用过程中平稳小电流(匀速行驶)的状态；
当连杆与第四齿轮的接触点由C点向A点运动时，连杆推动滑块向内移动，使第一条形磁铁与第二条形磁铁之间的距离减小，从而使第一条形磁铁与第二条形磁铁之间的吸引力增大，使作用到待测板栅上的应力逐渐增大，从而模拟铅酸蓄电池使用过程中大电流放电(加速前进)的状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过齿轮传动及条形磁铁改变应力的大小与板栅在实际使用过程中充放电的环境相吻合，从而加快板栅在不同应力条件下的腐蚀情况，以缩短检测时间筛选耐腐蚀性较好的板栅合金配方。
附图说明
图1为本发明结构俯视示意图；
图2为本发明正视剖视图；
图3为图2中M的放大图；
图4为图1中的左侧驱动装置连杆与第四齿轮的接触点的运动轨迹示意图；
图5为本发明铅酸蓄电池放电使用过程中电流的变化图；
图中：1-电解槽，2-夹板，3-电极板栅，4-隔板，5-待测板栅，6-螺栓，7-螺母，8-连接板，9-长滑孔，10-第一条形磁铁，11-第二条形磁铁，12-滑块，13-壳体，14-电机，15-连杆，16-第一齿轮，17-转动板，18-第三齿轮，19-第二齿轮，20-第四齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置，包括电解槽1、应力调整装置、以及用于驱动应力调整装置的驱动装置，
将待测板栅5放置于电解槽1内，在待测板栅5上方及下方设置电极板栅3，并在两个板栅之间放置隔板4，自待测板栅5的极耳处接出一根引线和两个电极板栅3的极耳处并联接出的一根引线一起连接充放电机14，在上方的电极板栅3上方设有夹板2，所述夹板2的四角处通过固定件固定连接在电解槽1内，用于将其下方的电极板栅3、隔板4、以及待测板栅5固定在电解槽1内；
所述应力调整装置包括相互配合的第一条形磁铁10和第二条形磁铁11，所述第一条形磁铁10共有四个且分别通过夹头固定在待测板栅5的四个侧面上，每个第一条形磁铁10的长度均与其所连接的待测板栅5的侧面长度相同，所述第二条形磁铁11共有四个且分别对应四个第一条形磁铁10设置在电解槽1的外部，每个第二条形磁铁11与其所对应的第一条形磁铁10之间均为吸引力；
每个第二条形磁铁11均配套设置有一个驱动装置，通过驱动装置调节第一条形磁铁10和第二条形磁铁11之间的距离，以改变其之间的吸引力大小，从而模拟待测板栅5在实际使用时不同的应力状态。为了防止第一条形磁铁10消除对待测板栅5的其他方向的力，只保持对待测板栅5的拉力作用，可在第一条形磁铁10下方设置滑道，但应使第一条形磁铁10与滑道的摩擦力尽可能的减小。
每个所述驱动装置均包括壳体13、电机14、齿轮组、连接板8、滑块12、连杆15；
所述连接板8的一端固定在壳体13的侧壁上，另一端固定在电解槽1的侧壁上，在连接板8的表面开设有垂直于第一条形磁铁10的长滑孔9，所述滑块12滑动设置在该长滑孔9内，所述连杆15的一端转动连接在滑块12的下端面上，所述第二条形磁铁11固定在滑块12朝向第一条形磁铁10的一面；
所述电机14固定在壳体13内部，壳体13的侧面上安装有控制电机14的按钮，电机14的输出轴竖直向上穿出壳体13的顶壁后固定连接一个呈水平设置的连接板8，在壳体13的上端面固定有第一齿轮16，且第一齿轮16与电机14的输出轴同轴设置，在转动板17的外端竖直转动连接有一根转轴，在转轴的上端固定有第二齿轮19，在转轴的下端套接有第三齿轮18，在转动板17的中部上端水平转动连接有第四齿轮20，所述第一齿轮16与第三齿轮18啮合，所述第二齿轮19与第四齿轮20啮合，连杆15的另一端转动连接在第四齿轮20的上端面非中心处。
具体来说，所述第二齿轮19、第三齿轮18、第四齿轮20的大小相等，所述第一齿轮16的直径为第二齿轮19直径的三倍，当第二齿轮19绕第一齿轮16公转一周时，第二齿轮19、第三齿轮18、第四齿轮20刚好自转三周。
优选的，所述滑块12的下端向下凸起形成一个与连接板8的长滑孔9相适配的方形柱，所述连杆15铰接在方形柱的底端。
优选的，所述固定件包括四组螺栓6螺母7，在电解槽1内的四个角处竖直固定有四根螺栓6，在夹板2的四个角处开设有与其相对应的四个插孔，四根螺栓6对应穿过夹板2上的插孔后分别连接有一个螺母7。
一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试方法，包括以下步骤：
S1：将第一条形磁铁10通过夹头固定在待测板栅5的四侧面上，然后将待测板栅5安装在电解槽1内，在待测板栅5上方及下方设置电极板栅3，并在两个板栅之间放置隔板4，自待测板栅5的极耳处接出一根引线和两个电极板栅3的极耳处并联接出的一根引线一起连接充放电机14，通过夹板2将上述位置的电极板栅3、隔板4、以及待测板栅5固定在电解槽1内；
S2：充电时，电机14不转动，可通过调整每对第一条形磁铁10和第二条形磁铁11的距离使得待测板栅5受到的应力保持不变，并且可以根据对待测板栅5施加的应力要求选择不同磁性大小的磁铁；
S3：在放电过程中，可以旋转电机14使得第二条形磁铁11按照设定的近等边三角形运动轨迹运动，模拟铅酸蓄电池(如电动车)使用过程中大电流放电(加速前进)和平稳小电流(匀速行驶)的状态，将连杆15与第四齿轮20的接触点与第一条形磁铁10的垂直距离最近的一点作为起始点，并称为A点，并将该近等边三角形运动轨迹的其余两点依次称为B点、C点；
当连杆15与第四齿轮20的接触点由A点向B点运动时，连杆15拉动滑块12向外移动，使第一条形磁铁10与第二条形磁铁11之间的距离增大，从而使第一条形磁铁10与第二条形磁铁11之间的吸引力减小，使作用到待测板栅5上的应力逐渐减小，从而模拟铅酸蓄电池使用过程中电流减小(减速行驶)的情况；
当连杆15与第四齿轮20的接触点由B点向C点运动时，此时第一条形磁铁10和第二条形磁铁11之间的距离变化较小，其之间的吸引力大小在该过程中近乎相等，同时又由于此过程中的第二条形磁铁11与第一条形磁铁10之间的距离近乎处于最大距离，所以该过程中的第二条形磁铁11与第一条形磁铁10吸引力最小且保持在一个相对稳定的值，此时待测板栅5所受到的应力在该过程中可以保持近乎最小，可以模拟铅酸蓄电池使用过程中平稳小电流(匀速行驶)的状态；
当连杆15与第四齿轮20的接触点由C点向A点运动时，连杆15推动滑块12向内移动，使第一条形磁铁10与第二条形磁铁11之间的距离减小，从而使第一条形磁铁10与第二条形磁铁11之间的吸引力增大，使作用到待测板栅5上的应力逐渐增大，从而模拟铅酸蓄电池使用过程中大电流放电(加速前进)的状态。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置，包括电解槽(1)、应力调整装置、以及用于驱动应力调整装置的驱动装置，
将待测板栅(5)放置于电解槽(1)内，在待测板栅(5)上方及下方设置电极板栅3，并在两个板栅之间放置隔板(4)，自待测板栅(5)的极耳处接出一根引线和两个电极板栅3的极耳处并联接出的一根引线一起连接充放电机(14)，在上方的电极板栅3上方设有夹板(2)，所述夹板(2)的四角处通过固定件固定连接在电解槽(1)内，用于将其下方的电极板栅3、隔板(4)、以及待测板栅(5)固定在电解槽(1)内；其特征在于：
所述应力调整装置包括相互配合的第一条形磁铁(10)和第二条形磁铁(11)，所述第一条形磁铁(10)共有四个且分别通过夹头固定在待测板栅(5)的四个侧面上，每个第一条形磁铁(10)的长度均与其所连接的待测板栅(5)的侧面长度相同，所述第二条形磁铁(11)共有四个且分别对应四个第一条形磁铁(10)设置在电解槽(1)的外部，每个第二条形磁铁(11)与其所对应的第一条形磁铁(10)之间均为吸引力；
每个第二条形磁铁(11)均配套设置有一个驱动装置，通过驱动装置调节第一条形磁铁(10)和第二条形磁铁(11)之间的距离，以改变其之间的吸引力大小，从而模拟待测板栅(5)在实际使用时不同的应力状态。
2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置，其特征在于：每个所述驱动装置均包括壳体(13)、电机(14)、齿轮组、连接板(8)、滑块(12)、连杆(15)，
所述连接板(8)的一端固定在壳体(13)的侧壁上，另一端固定在电解槽(1)的侧壁上，在连接板(8)的表面开设有垂直于第一条形磁铁(10)的长滑孔(9)，所述滑块(12)滑动设置在该长滑孔(9)内，所述连杆(15)的一端转动连接在滑块(12)的下端面上，所述第二条形磁铁(11)固定在滑块(12)朝向第一条形磁铁(10)的一面；
所述电机(14)固定在壳体(13)内部，壳体(13)的侧面上安装有控制电机(14)的按钮，电机(14)的输出轴竖直向上穿出壳体(13)的顶壁后固定连接一个呈水平设置的连接板(8)，在壳体(13)的上端面固定有第一齿轮(16)，且第一齿轮(16)与电机(14)的输出轴同轴设置，在转动板(17)的外端竖直转动连接有一根转轴，在转轴的上端固定有第二齿轮(19)，在转轴的下端套接有第三齿轮(18)，在转动板(17)的中部上端水平转动连接有第四齿轮(20)，所述第一齿轮(16)与第三齿轮(18)啮合，所述第二齿轮(19)与第四齿轮(20)啮合，连杆(15)的另一端转动连接在第四齿轮(20)的上端面非中心处。
3.根据权利要求2所述的一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述第二齿轮(19)、第三齿轮(18)、第四齿轮(20)的大小相等，所述第一齿轮(16)的直径为第二齿轮(19)直径的三倍。
4.根据权利要求2所述的一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述滑块(12)的下端向下凸起形成一个与连接板(8)的长滑孔(9)相适配的方形柱，所述连杆(15)铰接在方形柱的底端。
5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置，其特征在于：所述固定件包括四组螺栓(6)螺母(7)，在电解槽(1)内的四个角处竖直固定有四根螺栓(6)，在夹板(2)的四个角处开设有与其相对应的四个插孔，四根螺栓(6)对应穿过夹板(2)上的插孔后分别连接有一个螺母(7)。
6.一种铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试方法，使用权利要求1-5所述的任一项铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性能测试装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将第一条形磁铁(10)通过夹头固定在待测板栅(5)的四侧面上，然后将待测板栅(5)安装在电解槽(1)内，在待测板栅(5)上方及下方设置电极板栅3，并在两个板栅之间放置隔板(4)，自待测板栅(5)的极耳处接出一根引线和两个电极板栅3的极耳处并联接出的一根引线一起连接充放电机(14)，通过夹板(2)将上述位置的电极板栅3、隔板(4)、以及待测板栅(5)固定在电解槽(1)内；
S2：充电时，电机(14)不转动，可通过调整每对第一条形磁铁(10)和第二条形磁铁(11)的距离使得待测板栅(5)受到的应力保持不变，并且可以根据对待测板栅(5)施加的应力要求选择不同磁性大小的磁铁；
S3：在放电过程中，可以旋转电机(14)使得第二条形磁铁(11)按照设定的近等边三角形运动轨迹运动，模拟铅酸蓄电池(如电动车)使用过程中大电流放电(加速前进)和平稳小电流(匀速行驶)的状态，将连杆(15)与第四齿轮(20)的接触点与第一条形磁铁(10)的垂直距离最近的一点作为起始点，并称为A点，并将该近等边三角形运动轨迹的其余两点依次称为B点、C点；
当连杆(15)与第四齿轮(20)的接触点由A点向B点运动时，连杆(15)拉动滑块(12)向外移动，使第一条形磁铁(10)与第二条形磁铁(11)之间的距离增大，从而使第一条形磁铁(10)与第二条形磁铁(11)之间的吸引力减小，使作用到待测板栅(5)上的应力逐渐减小，从而模拟铅酸蓄电池使用过程中电流减小(减速行驶)的情况；
当连杆(15)与第四齿轮(20)的接触点由B点向C点运动时，此时第一条形磁铁(10)和第二条形磁铁(11)之间的距离变化较小，其之间的吸引力大小在该过程中近乎相等，同时又由于此过程中的第二条形磁铁(11)与第一条形磁铁(10)之间的距离近乎处于最大距离，所以该过程中的第二条形磁铁(11)与第一条形磁铁(10)吸引力最小且保持在一个相对稳定的值，此时待测板栅(5)所受到的应力在该过程中可以保持近乎最小，可以模拟铅酸蓄电池使用过程中平稳小电流(匀速行驶)的状态；
当连杆(15)与第四齿轮(20)的接触点由C点向A点运动时，连杆(15)推动滑块(12)向内移动，使第一条形磁铁(10)与第二条形磁铁(11)之间的距离减小，从而使第一条形磁铁(10)与第二条形磁铁(11)之间的吸引力增大，使作用到待测板栅(5)上的应力逐渐增大，从而模拟铅酸蓄电池使用过程中大电流放电(加速前进)的状态。
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