CN207215649U - 一种铅膏塑性粘度的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铅膏塑性粘度的检测装置。所述检测装置包括检测杯与检测架，所述检测杯底部具有贯穿其杯身可平移的底板，底板的宽度介于所在位置杯体的外径和内径之间，所述底板上具有透气孔；所述检测架上设有检测时支撑检测杯的横梁，所述横梁上具有让检测杯中的铅膏通过的检测孔，所述检测孔的直径介于检测杯杯口的内径与外径之间。检测时将铅膏装入检测杯中，然后倒扣在横梁上，使杯口对准检测孔，通过让铅膏自由落体掉下，通过检测铅膏落下后所形成的一堆铅膏的高度，来表征铅膏的塑性粘度，越高说明塑性粘度越大。检测的塑性粘度与实际铅膏的性能相关性强，且使用装置来检测数据准确，结果量化，适用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及铅蓄电池生产技术领域，特别是涉及一种铅膏塑性粘度的检测装置。
背景技术
铅蓄电池是一种化学电源，将化学能转变为电能，属于可逆直流电源，靠内部化学反应储存电能或向用电设备供电。铅蓄电池是由极板、隔板、电解液、电池槽等所组成。极板是铅蓄电池的核心部分，蓄电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行，极板分为正极板与负极板，正极板与负极板都由板栅和涂覆在板栅上的活性物质组成。
铅膏的合制是铅蓄电池生产制造过程中一个十分关键的工艺过程，它是由铅粉、纯水、稀硫酸溶液、各种添加剂混合(搅拌)制取的膏状物。和膏工艺过程的重要目的是使各种物料混合均匀，有合适的物相组成，以确保电池具有高容量和长寿命。
铅膏的物相决定了极板性能，同时也直接影响了铅膏的塑性粘度，铅膏的塑性粘度也决定了铅膏的涂填性能，因此，铅膏的塑性粘度是铅蓄电池制造过程中一个很重要的参数。
流变学研究中半固体流体广泛使用的为宾汉姆模型，它用屈服应力和塑性粘度两个参数来表征材料的流变性质，宾汉姆模型只是在牛顿流体粘度的表达式里面加了一个屈服应力的值，这个屈服应力就是指流体流动之初时的内摩擦力，符合宾汉姆模型的物体在屈服应力值之下，是固态的，仅表现一定的弹性变形，当应力值大于屈服应力，物体就变现为牛顿流体连续流动，而这时的应力值与剪切速率的比例，称为塑性粘度。
现有技术中，对于铅膏的塑性粘度的检测与表征主要有以下两种方法：1、通过针入度的测试来间接的反映塑性粘度。但是测试的结果与实际铅膏的性能相关性不强。2、有经验的工程师用手捏来感觉铅膏的塑性粘度，但是无法用数据来相对准确的量化。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中检测铅膏的塑性粘度的方法所存在的不足，提供了一种铅膏塑性粘度的检测装置及检测方法，可以准确测量铅膏的塑性粘度。
一种铅膏塑性粘度的检测装置，包括检测杯与检测架，所述检测杯底部具有贯穿其杯身可平移的底板，底板的宽度介于所在位置杯体的外径和内径之间，所述底板上具有透气孔；所述检测架上设有检测时支撑检测杯的横梁，所述横梁上具有让检测杯中的铅膏通过的检测孔，所述检测孔的直径介于检测杯杯口的内径与外径之间。具体检测时，先将检测杯的底板移动到没有透气孔的一侧，将待检测的铅膏装填满检测杯，然后将检测杯倒扣到横梁上，使检测杯的杯口正对检测孔，然后拉动底板使透气孔一侧移动到铅膏区域，铅膏自由落体掉落，检测掉落后的铅膏所具有的高度，通过该高度值来表征铅膏的塑性粘度，高度较高的则表明塑性粘度较大，高度较低的则表明塑性粘度较小。
优选的，所述底板的端部设有捏手。捏手的设置方便对底板的移动。
优选的，所述检测杯的内壁具有锥度。将检测杯的内壁设计成具有一定锥度，杯口较大，这样在倒扣时，铅膏方便从检测杯中掉落。
优选的，所述横梁具有与检测孔同心设置，并和检测杯相配合的导向筒。导向筒的设计，方便检测杯对准检测孔。
进一步优选的，所述导向筒的内径大小与检测杯外径大小的差值不大于检测孔内径与检测杯杯口直径之间的差值。当导向筒的内径大小与检测杯外径大小的差值不大于检测孔内径与检测杯杯口直径之间的差值时，只需要将检测杯倒扣后杯口部分放入导向筒内，就可以方便地将检测杯的杯口对准检测孔。
优选的，所述检测架还包括底座，底座上设有固定横梁的立柱。该底座可以作为检测时铅膏掉落的地方，铅膏掉落到底座上后，形成散开的一堆，量取这堆铅膏的高度即可。
优选的，所述横梁的高度为300～500mm。横梁的高度即为铅膏下落的高度，铅膏下落的高度不宜过高或过低，过高时所有铅膏的高度都会较小，而下落高度过低时，所有铅膏的高度都会较大，这样均不容易将样品区分开。
优选的，所述检测杯的杯口内径为20～40mm，检测杯的深度为30～50mm。检测杯的大小也需要较为合适，检测杯的大小确定了下落前铅膏的量及形状，铅膏量太大或太小时，在一定下落高度下，也不容易将样品区分开。
本实用新型还提供了一种利用所述检测装置检测铅膏塑性粘度的方法，包括以下步骤：
(1)将铅膏装入检测杯；
(2)将检测杯倒扣在横梁上，杯口对准检测孔；
(3)拉动底板，让铅膏自由落体；
(4)检测铅膏落下后的高度，以所述高度表征铅膏的塑性粘度。
本实用新型铅膏塑性粘度的检测装置通过检测杯与检测架的使用，在检测时可以将铅膏装入检测杯中，然后将检测杯倒扣在检测架的横梁上，使杯口对准检测孔，通过让铅膏自由落体掉下，在固定了铅膏下落高度后，可以通过检测铅膏落下后所形成的一堆铅膏的高度，可以用来表征铅膏的塑性粘度，越高说明塑性粘度越大。检测的塑性粘度与实际铅膏的性能相关性强，且使用装置来检测数据准确，结果量化，适用性强。
附图说明
图1为本实用新型检测杯包括底板时的结构示意图。
图2为本实用新型检测杯不包括底板时的结构示意图。
图3为本实用新型检测杯不包括底板时另一视角的结构示意图。
图4为图3中A-A方向剖视图。
图5为底板的结构示意图。
图6为图5中B-B方向的剖视图。
图7为本实用新型检测架的局部剖视图。
图8为本实用新型检测架的侧视结构示意图。
图9为本实用新型检测架的俯视结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1～9所示，一种铅膏塑性粘度的检测装置，包括检测杯1与检测架2。
检测杯1底部具有贯穿其杯身的开口11，开口11内具有可平移的底板12，即底板12贯穿杯身。底板12的宽度介于所在位置杯体的外径和内径之间，底板12上具有透气孔13，底板为长条形，透气孔13位于底板的一侧，透气孔13的孔径略大于开口11所在处杯体的内径，这样检测前将底板12没有透气孔13的一侧与检测杯1的杯身配合，可以用于装填铅膏；检测时，需要将检测杯1倒扣，由于铅膏具有一定粘度，不容易从检测杯1中掉落，所以，将底板12移动，使透气孔13对准杯身内部，这样杯底的铅膏缺少支撑，便容易从检测杯1中自由落体掉下。当然，透气孔13的孔径小于开口11所在处杯体的内径时，也能适用，只是效果会差一些。
底板12的端部设有捏手14。捏手14的设置方便对底板12的移动。检测杯1的内壁具有锥度。将检测杯1的内壁设计成具有一定锥度，杯口较大，这样在倒扣时，铅膏方便从检测杯1中掉落。检测杯1的杯口内径为20～40mm，检测杯1的深度为30～50mm。检测杯1的大小也需要较为合适，检测杯1的大小确定了下落前铅膏的量及形状，铅膏量太大或太小时，在一定下落高度下，也不容易将样品区分开。
检测架2上设有检测时支撑检测杯1的横梁21，检测架2还包括底座22，底座22上设有固定横梁21的立柱23。横梁21的高度为300～500mm。横梁21的高度即为铅膏下落的高度，铅膏下落的高度不宜过高或过低，过高时所有铅膏的高度都会较小，而下落高度过低时，所有铅膏的高度都会较大，这样均不容易将样品区分开。横梁21上具有让检测杯1中的铅膏通过的检测孔24，检测孔24的直径介于检测杯1杯口的内径与外径之间。
横梁21具有与检测孔24同心设置，并和检测杯1相配合的导向筒25。导向筒25的内径大小与检测杯1外径大小的差值不大于检测孔24内径与检测杯1杯口直径之间的差值。导向筒25的设计，方便检测杯1对准检测孔24。当导向筒25的内径大小与检测杯1外径大小的差值不大于检测孔24内径与检测杯1杯口直径之间的差值时，只需要将检测杯1倒扣后杯口部分放入导向筒25内，就可以方便地将检测杯1的杯口对准检测孔24，不需要特别注意两者是否对准。
具体检测时，先将检测杯1的底板12移动到没有透气孔13的一侧，将待检测的铅膏装填满检测杯1，需要将铅膏沿检测杯1杯口刮平，然后将检测杯1倒扣到横梁21上的导向筒25内，使检测杯的杯口正对检测孔24，然后拉动底板12使透气孔13一侧移动到铅膏区域，铅膏自由落体掉落到底座22上，铅膏掉落到底座上后，形成散开的一堆，检测掉落后的铅膏所具有的高度，通过该高度值来表征铅膏的塑性粘度，高度较高的则表明塑性粘度较大，高度较低的则表明塑性粘度较小。
实施例2
利用实施例1中的检测装置来检测铅膏塑性粘度。其中，检测杯的杯口内径为30mm，杯底(即底板处)内径为27mm，检测杯的深度为39mm。横梁的高度为400mm。
具体检测方法按以下步骤操作：
(1)将铅膏装入检测杯，装满后用钢板刮平以使铅膏与杯口齐平；
(2)将检测杯倒扣在横梁上的导向筒内，杯口对准检测孔；
(3)拉动底板，让铅膏自由落体；
(4)使用游标卡尺检测铅膏落下后的高度，以所述高度表征铅膏的塑性粘度。
具体铅膏按经验值和制不同塑性粘度的多个样品，分别检测，各样品检测结果如表1所示。
表1
| 编号 | 塑性粘度(即铅膏下落后的高度) |
| 1 | 26mm |
| 2 | 27mm |
| 3 | 30mm |
| 4 | 32mm |
| 5 | 34mm |
实施例3
将实施例2中编号为1、3和5的铅膏涂板制成极板，并制备成铅蓄电池6-DZM-20，然后测试电池容量和循环寿命。
电池容量按照国家标准GB/T22199-2008内，6.6中2hr容量试验进行检测，环境温度25℃，每种测试3个电池，检测数据如表2所示。
表2
循环寿命检测按照国家标准GB/T22199-2008内，6.1.2中循环寿命试验进行检测，每种测试1个电池，检测数据如表3所示。
表3
| 编号 | 循环寿命(次) |
| 1 | 337 |
| 3 | 556 |
| 5 | 450 |
根据上述实验结果，编号为1的铅膏，塑性粘度偏低，铅膏较软，涂板较困难，容易产生塌膏现象在电池容量试验中容量达到国家标准，但是循环寿命只有337次未达到国家标准要求的350次。编号为5的铅膏，塑性粘度偏高，铅膏较硬，涂片中易产生涂片不饱和、漏筋等，循环寿命较长达到450次，但是电池容量只有19.83ah，达不到出厂标准要求。只有铅膏塑性粘度在合适范围内时，电池容量和循环寿命均能到达标准。本实用新型检测装置及检测方法可以方便准确地检测铅膏塑性粘度。
Claims (8)
1.一种铅膏塑性粘度的检测装置，其特征在于，包括检测杯与检测架，所述检测杯底部具有贯穿其杯身可平移的底板，底板的宽度介于所在位置杯体的外径和内径之间，所述底板上具有透气孔；所述检测架上设有检测时支撑检测杯的横梁，所述横梁上具有让检测杯中的铅膏通过的检测孔，所述检测孔的直径介于检测杯杯口的内径与外径之间。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述底板的端部设有捏手。
3.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测杯的内壁具有锥度。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述横梁具有与检测孔同心设置，并和检测杯相配合的导向筒。
5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述导向筒的内径大小与检测杯外径大小的差值不大于检测孔内径与检测杯杯口直径之间的差值。
6.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测架还包括底座，底座上设有固定横梁的立柱。
7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述横梁的高度为300～500mm。
8.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测杯的杯口内径为20～40mm，检测杯的深度为30～50mm。
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