CN114199747A - 一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法 - Google Patents

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张波
张树祥
侯娜娃
豆江洪
薛胜凡
王金梅
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    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract

本发明公开了一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，该方法包括以下步骤：步骤S1：测试并记录待测板栅的重量W1和表面积S；步骤S2：以待测板栅为正极与辅助负极板栅放在塑料槽中并加入硫酸溶液；步骤S3：将正负板栅用防腐连接线连接，并将塑料槽密封；步骤S4：对正负板栅施加恒定电流I并持续时间t；步骤S5：将腐蚀后的正极板栅用糖碱水进行煮沸5～10min后，进行纯水冲洗和烘干；步骤S6：称取此时的正极待测板栅重量W2；步骤S7：计算板栅使用年限T。本发明能够有效避免电流、电解液等影响因素的干扰，能够快速、准确地测试出不同合金、不同类型的板栅耐腐蚀性能，推算出板栅的使用年限，极大的减少了成品电池测试中电池因素对板栅腐蚀的影响。

Description

一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池加工技术领域，特别涉及一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法。
背景技术
铅酸蓄电池具有安全性高、使用条件要求较低、放电电流大等特点，广泛应用在储能、备用电源、电动道路车。但是，铅酸电池在使用过程中经常因为板栅腐蚀导致容量失效，因此，如何提高板栅的耐腐蚀性能成为研究提高铅酸电池寿命的热门话题。
在研究铅酸电池的板栅耐腐蚀性问题上，如何测试板栅的耐腐蚀性成为重中之重。通常是通过在实验室测试成品电池的寿命来判断板栅的耐腐蚀性，但是，测试成品电池寿命耗费的时间长，而且受到电池中其他因素的影响导致测试结果不准确，给研究板栅的耐腐蚀性带来巨大的干扰。还有直接用板栅进行测试的方法，如把板栅放在电解液中或其他溶液中并配合电流进行腐蚀测试，这类方法测试速度快，但是，电解液的试用成分和用量、电流值大小的选择、作用时间，计算方法不准确都会对测试结果造成一定程度的影响。
本发明经过对板栅腐蚀测试中各因素的大量研究，公开了一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，能够简单、快速、准确的测试出板栅的耐腐蚀性能。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，具体技术方案如下：
一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1：测试并记录待测板栅的重量W1和表面积S；
步骤S2：以待测板栅为正极与辅助负极板栅放在塑料槽中并加入硫酸溶液；
步骤S3：将步骤S2中的正负板栅用防腐连接线连接，并将塑料槽密封；
步骤S4：对步骤S3中的正负板栅施加恒定电流I并持续时间t；
步骤S5：将步骤S4中腐蚀后的正极板栅用糖碱水进行煮沸5～10min后，进行纯水冲洗和烘干；
步骤S6：称取此时的正极待测板栅重量W2；
步骤S7：计算年腐蚀深度：h＝2*k*(W1-W2)*24*365/(ρ*I*t)
计算板栅使用年限：T＝H/(2*h)
其中，ρ为待测板栅的铅合金密度，单位为g/cm3；
k为系数，取值0.84；
H为板栅厚度，单位为mm；
T为板栅使用年限，单位为年；
年腐蚀深度h为：在特定电流密度条件下365天的腐蚀深度。
进一步地，所述步骤S2中待测板栅以及辅助负极板栅完全置放于塑料槽内。
进一步地，所述步骤S2中硫酸溶液的密度范围1.20～1.40g/mL，其用量为完全覆盖待测板栅为参考，且重量为待测板栅重量的5～20倍。
进一步地，所述步骤S4中施加的恒定电流I应使板栅上的电流密度为5～30mA/cm2，持续时间t应视板栅厚度调整范围24～168h。
进一步地，所述步骤S5中糖碱水重量配比为糖：氢氧化钠：水＝1：5：50，用量为完全覆盖待测板栅为准。
本发明的有益效果是：
本发明的耐腐蚀性能测试方法能够有效避免电流、电解液等影响因素的干扰，能够快速、准确地测试出不同合金、不同类型的板栅耐腐蚀性能，推算出板栅的使用年限，极大的减少了成品电池测试中电池因素对板栅腐蚀的影响，同时也极大的缩减了成品电池循环寿命测试的时间；本发明能够准确测试不同形状、不同厚度、不同合金成分的铅合金板栅，对改善铅酸电池板栅腐蚀失效起到有效的辅助测试作用；本发明的测试方法优化了铅酸蓄电池产品开发周期，让研究者们能够快速地设计出有竞争力的铅酸蓄电池产品。
附图说明
图1示出了本发明中用A合金板栅、B合金板栅制作成12V7Ah成品电池，并通过高温加速浮充测试的数据分析图；
图2示出了本发明中用A合金板栅、B合金板栅制作成12V7Ah成品电池，并通过循环寿命测试的数据分析图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
利用一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法来分别测试A、B两种合金含量的0.6Ah合金板栅的耐腐蚀性能，该方法包括以下步骤：
步骤S1：测试并记录待测板栅的重量W1和表面积S；
步骤S2：以待测板栅为正极与辅助负极板栅放在塑料槽中并加入硫酸溶液；
步骤S3：将步骤S2中的正负板栅用防腐连接线连接，并将塑料槽密封；
步骤S4：对步骤S3中的正负板栅施加恒定电流I并持续时间t；
步骤S5：将步骤S4中腐蚀后的正极板栅用糖碱水进行煮沸5～10min后，进行纯水冲洗和烘干；
步骤S6：称取此时的正极待测板栅重量W2；
步骤S7：计算年腐蚀深度：h＝2*k*(W1-W2)*24*365/(ρ*I*t)
计算板栅使用年限：T＝H/(2*h)
其中，ρ为待测板栅的铅合金密度，单位为g/cm3，取值为11.34g/cm3；
k为系数，取值0.84；
H为板栅厚度，单位为mm；
T为板栅使用年限，单位为年；
年腐蚀深度h为：在特定电流密度条件下365天的腐蚀深度。
所述步骤S1中待测板栅的表面积S为CAD等设计软件输入板栅参数后的表面积计算值。
所述步骤S2中待测板栅以及辅助负极板栅完全置放于塑料槽内。
所述步骤S2中硫酸溶液的密度范围1.30g/mL，其用量为完全覆盖待测板栅为参考，且重量为150g。
所述步骤S4中施加的恒定电流I为0.11A，使板栅上的电流密度为16.7mA/cm2，持续时间t为120h；
所述步骤S5中糖碱水重量配比为糖：氢氧化钠：水＝1：5：50，用量为完全覆盖待测板栅为准。
通过上述测试计算结果如下表1所示：
表1：
极板合金类型 A合金板栅 B合金板栅
H 3mm 3mm
W1 8.0g 8.0g
S 660mm<sup>2</sup> 660mm<sup>2</sup>
W2 4.9g 5.6g
年腐蚀深度 0.305mm 0.236mm
板栅使用年限 4.9年 6.4年
如上述表1可知，通过A合金板栅与B合金板栅进行对比发现，A合金板栅的使用年限为4.9年，B合金板栅的使用年限为6.4年，即A合金板栅的使用寿命比B合金板栅的使用寿命短。
如图1所示，本发明用A合金板栅、B合金板栅分别制作成12V7Ah成品电池，并通过高温加速浮充测试；经过长达9个月的制作和测试之后，发现使用B合金板栅电池寿命达到6个单元、使用A合金板栅电池寿命达到5个单元，两个电池的寿命结束模式均为板栅腐蚀，其测试结果与上述表1中本发明板栅耐腐蚀性能的方法所测出的板栅耐腐蚀测试结果相符合。
我们知道蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放电循环；蓄电池在保持输出一定的容量的情况下所能进行的充放电循环次数，叫做蓄电池的循环寿命(也叫使用寿命)。
如图2所示，本发明用A合金板栅、B合金板栅分别制作成12V7Ah成品电池，并通过循环寿命测试；经过制作和测试之后，发现使用B合金板栅电池达到电池放电容量失效线时其循环次数约为300次、使用A合金板栅电池达到电池放电容量失效线时其循环次数约为200次，A合金板栅电池的循环寿命要比B合金板栅电池的循环寿命短，其测试结果与上述表1中本发明板栅耐腐蚀性能的方法所测出的板栅耐腐蚀测试结果相符合；这也符合板栅腐蚀导致容量失效的原理，板栅的耐腐蚀性决定了成品电池的寿命。由于本发明能够简单、快速、准确的测试出板栅的耐腐蚀性能，这就间接极大地缩减了成品电池循环寿命测试的时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S1：测试并记录待测板栅的重量W1和表面积S；
步骤S2：以待测板栅为正极与辅助负极板栅放在塑料槽中并加入硫酸溶液；
步骤S3：将步骤S2中的正负板栅用防腐连接线连接，并将塑料槽密封；
步骤S4：对步骤S3中的正负板栅施加恒定电流I并持续时间t；
步骤S5：将步骤S4中腐蚀后的正极板栅用糖碱水进行煮沸5～10min后，进行纯水冲洗和烘干；
步骤S6：称取此时的正极待测板栅重量W2；
步骤S7：计算年腐蚀深度：h＝2*k*(W1-W2)*24*365/(ρ*I*t)
计算板栅使用年限：T＝H/(2*h)
其中，ρ为待测板栅的铅合金密度，单位为g/cm3；
k为系数，取值0.84；
H为板栅厚度，单位为mm；
T为板栅使用年限，单位为年；
年腐蚀深度h为：在特定电流密度条件下365天的腐蚀深度。
2.根据权利要求1所述的一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，其特征在于：所述步骤S2中待测板栅以及辅助负极板栅完全置放于塑料槽内。
3.根据权利要求1所述的一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，其特征在于：所述步骤S2中硫酸溶液的密度范围1.20～1.40g/mL，其用量为完全覆盖待测板栅为参考，且重量为待测板栅重量的5～20倍。
4.根据权利要求1所述的一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，其特征在于：所述步骤S4中施加的恒定电流I应使板栅上的电流密度为5～30mA/cm2，持续时间t应视板栅厚度调整范围24～168h。
5.根据权利要求1所述的一种快速测试板栅耐腐蚀性能的方法，其特征在于：所述步骤S5中糖碱水重量配比为糖：氢氧化钠：水＝1：5：50，用量为完全覆盖待测板栅为准。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6454922B1 (en) * 2000-06-23 2002-09-24 The Regents Of The University Of California Corrosion test cell for bipolar plates
CN104075960A (zh) * 2014-06-27 2014-10-01 天能集团江苏科技有限公司 一种快速测定蓄电池板栅合金耐腐蚀性能的方法
CN106323852A (zh) * 2016-08-23 2017-01-11 天能电池集团有限公司 一种铅酸蓄电池板栅耐腐蚀性能对比测试方法
CN111307706A (zh) * 2020-03-24 2020-06-19 江苏海瑞电源有限公司 一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置及其测试方法
CN111595761A (zh) * 2019-04-11 2020-08-28 湖北骆驼海峡新型蓄电池有限公司 一种正极板栅耐腐性能测试方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6454922B1 (en) * 2000-06-23 2002-09-24 The Regents Of The University Of California Corrosion test cell for bipolar plates
CN104075960A (zh) * 2014-06-27 2014-10-01 天能集团江苏科技有限公司 一种快速测定蓄电池板栅合金耐腐蚀性能的方法
CN106323852A (zh) * 2016-08-23 2017-01-11 天能电池集团有限公司 一种铅酸蓄电池板栅耐腐蚀性能对比测试方法
CN111595761A (zh) * 2019-04-11 2020-08-28 湖北骆驼海峡新型蓄电池有限公司 一种正极板栅耐腐性能测试方法
CN111307706A (zh) * 2020-03-24 2020-06-19 江苏海瑞电源有限公司 一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置及其测试方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
耿孝恒: "《基于环保的油气储运技术管理研究》", vol. 1, 煤炭工业出版社, pages: 182 - 193 *

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