一种极柱密封胶耐电化学腐蚀强度测试方法及测试装置与流程

本发明涉及一种极柱密封胶耐电化学腐蚀强度测试方法及测试装置。

背景技术：

铅炭储能电池由于其优秀的充电接受能力在储能领域被广发的使用，其使用年限达到10-15年。这就要求蓄电池的密封效果能达到十年以上，在极柱密封时如果选用胶水进行化学密封时，密封胶的耐电化学腐蚀能力越强越好。

但是，现有技术对于密封胶的耐电化学腐蚀能力并没有较好的测试方法，现有检测耐腐蚀的标准和方法是：将密封胶制成样块，称取质量m1，将其浸泡在密度为1.3g/ml稀硫酸中120小时，然后称取重量m2，两者之差为产品的浸酸失重，该值越少代表耐腐蚀越好。

但这种检测方法与极柱密封胶实际工作情况相差较大，密封胶主要是来密封铅柱与塑壳的，电池密封失效都是从胶与铅柱处开始出现漏液的。因此，现有技术不能直观准确的反应密封胶密封铅柱后，蓄电池进行充放电工作时，密封胶内部极柱的腐蚀情况。

技术实现要素：

本发明提供了一种极柱密封胶耐电化学腐蚀强度测试方法。

该方法可以对各类极柱密封胶进行选型。

本发明采用的技术方案是：

极柱密封胶耐电化学腐蚀强度测试装置，包括电池槽和正负极端子，所述电池槽包括壳体和盖体，所述盖体设有极柱孔，所述正负极端子包括正极铅端子和负极铅端子，所述正极铅端子和负极铅端子的中部各自设有密封胶柱，所述密封胶柱固定于所述极柱孔内。

所述正极铅端子和负极铅端子底端各自固定连接铅板作为电极板。正极铅板和负极铅板的大小形状相同。

所述电池槽的盖体设有注液孔。

所述注液孔设有泄压阀。

所述电池槽的壳体为透明材质。

所述电池槽的壳体为pc材质。

所述密封胶柱与所述极柱孔之间设有o形圈。

所述密封胶柱与所述极柱孔之间用胶水密封。

本发明还提供利用所述极柱密封胶耐电化学腐蚀强度测试装置来检测极柱密封胶耐电化学腐蚀强度的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)以密度为1.26-1.28g/ml的稀硫酸作为电解液加入电池槽，正极铅端子和负极铅端子浸入电解液中，竖直放置，并且电解液刚好淹没正极和负极的铅板上沿，不得碰到密封胶柱；

(2)将正负极分别与恒流电源的正负输出端连接，调整恒流源的充电电流为300ma进行恒流充电，试验过程保持电解液面覆盖至铅板最上端与密封胶柱之间，不得碰到密封胶柱；电解液的密度保持1.26-1.28g/ml之间；电流值300ma±30ma；

(3)从充电开始计时，观察正极密封胶柱内铅端子的腐蚀情况，密封胶柱内的铅端子腐蚀面生长到肉眼可观测的长度后，可停止充电；记录充电的总时间t，单位为天/d，同时将正电极取出，用磨床或车床将密封胶柱打磨除去，并将正极铅端子打磨至圆柱中心轴向截面，记录密封胶柱层内部的正极铅端子在圆心轴向截面处的腐蚀深度h，单位为毫米/mm，

最后极柱密封胶耐电化学腐蚀强度值d计算公式为：

d＝h/t(mm/d)

本发明中，腐蚀深度是指密封胶柱层内部的正极铅端子在在圆心轴向截面处的腐蚀深度，不包括密封胶柱层外的正极铅端子的腐蚀部分。

进一步，优选密封胶柱内的铅端子腐蚀面生长到2mm以上的长度后停止充电。

更进一步，对于不同密封胶成分的密封胶柱同时进行检测进行比较时，可以设定同样的充电时间，例如设定充电时间t为60天或90天，比较同样时间t下不同密封胶柱密封的正极铅端子的腐蚀深度h，则腐蚀深度越长，耐电化学腐蚀强度值d越小，耐电化学腐蚀性越差。

本发明所述的正极铅端子和负极铅端子的密封胶柱是在铅端子的长度方向上，外侧固化包裹一层待测的密封胶柱制成，密封胶柱为圆筒状，紧密固化包裹在铅端子的外侧，密封胶柱的长度小于铅端子的长度，使铅端子长度方向的两端突出于密封胶层；

进一步，铅端子的密封胶柱可按以下方法制备：将铅端子放入制胶管中部，铅端子两端突出露出于制胶管，制胶管底端用密封圈密封，然后从上端开口处注入待检测的密封胶胶水至与制胶管开口平齐，然后经加热固化成型，一般在50～70摄氏度烘箱中固化4～6小时

本发明中，充电过程的总反应为

2pbso4+2h2o＝＝pbo2+2h2so4+pb；

阳极上的反应为：pbso4+2h2o-2e-＝pbo2+4h⁺+so4^2-

正极(阳极)的铅在充电过程中就会被氧化，pbo2会从铅柱上脱落，正极铅柱会变化，当腐蚀上升至胶与铅柱的结合处时就是考验两者结合力的时候。本发明模拟蓄电池实际充电过程中正极铅端子的腐蚀情况，能够较好的反应出密封胶柱与极柱的密封结合情况。

本发明中，当电极进行耐电化学腐蚀实验时，正极发生电化学反应生成红色的二氧化铅，该物质会随着反应的进行会通过密封胶与电极铅端子的结合界面往上不断生长。由于电池槽和密封胶都是无色透明的，试验过程中可以很好的观察到腐蚀面的生长情况。当腐蚀面生长到一定可测量的长度(一般为2mm左右)时即可停止试验。

本发明与现有技术相比，有益效果是：现有技术只是将胶制成胶块放入硫酸中浸泡，从腐蚀失重来评价胶的质量；而实际使用过程中胶水主要是来密封铅柱与塑壳的，电池密封失效都是从胶与铅柱处开始出现漏液的。本方法模拟电池实际工作原理，建立一种全新的评价方法，直观的用密封胶柱内铅柱的腐蚀长度来反应密封胶的耐腐蚀强度以及与铅柱的密封结合力，更符合蓄电池实际工作情况，结果更准确，更适用于密封胶的选择评价。

附图说明

图1极柱密封胶耐电化学腐蚀测试装置的结构示意图。

图2铅端子结构示意图。

图3测量正极铅端子密封胶柱层内腐蚀情况示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

实施例1：

极柱密封胶耐电化学腐蚀强度测试装置，如图1所示，包括电池槽1和正负极端子2，所述电池槽包括壳体11和盖体12，所述盖体设有极柱孔，铅端子结构示意图如图1和图2所示，所述正负极端子包括正极铅端子21和负极铅端子，所述正极铅端子21的中部设有密封胶柱22，底部连接有铅板23，所述负极铅端子的中设有密封胶柱，底部连接铅板。所述密封胶柱固定于所述极柱孔内。

所述密封胶柱与所述极柱孔之间设有o形圈。

所述电池槽的盖体设有注液孔13。所述注液孔设有泄压阀。

电池槽的壳体是透明的pc材质，同时盖体上带有螺旋的注液孔，该注液孔附带的旋钮带有泄压阀(内压到40kp时可以开阀)。

将正负铅端子套上o形圈，分别插入电池槽的正负极柱孔，并用胶水密封；

正负极铅端子的密封胶柱可按以下方法制作：铅端子的铅柱长40mm直径2mm，制胶管长20mm，直径6mm；将铅柱放入制胶管中部，铅端子两端突出露出于制胶管，上下端各露出10mm。制胶管底端用密封圈密封，然后从上端开口处用滴管注入胶水至与制胶管开口处平齐，然后在60摄氏度烘箱中固化4小时，制得密封胶柱。

所述正极铅端子和负极铅端子底端各自固定连接铅板作为电极板。正极铅板和负极铅板的大小形状相同。

利用上述装置检测极柱密封胶耐电化学腐蚀强度的方法按以下步骤进行：

(1)以密度为1.26-1.28g/ml的稀硫酸作为电解液加入电池槽，正极铅端子和负极铅端子浸入电解液中，竖直放置，并且电解液刚好淹没正极和负极的铅板上沿，不得碰到密封胶柱；

(2)将正负极分别与恒流电源的正负输出端连接，调整恒流源的充电电流为300ma进行恒流充电，试验过程保持电解液面覆盖至铅板最上端与密封胶柱之间，不得碰到密封胶柱；电解液的密度保持1.26-1.28g/ml之间；电流值300ma±30ma；

(3)从充电开始计时，观察正极密封胶柱内铅端子的腐蚀情况，密封胶柱内的铅端子腐蚀面生长到2mm以上后，可停止充电；记录充电的总时间t，单位为天/d，同时将正电极取出，用磨床或车床将密封胶柱打磨除去，并将铅端子打磨至圆柱中心轴向截面，如图3所示，记录密封胶柱层内正极铅端子在圆心轴向截面处的腐蚀深度h，单位为毫米/mm。

最后极柱密封胶耐电化学腐蚀强度值d计算公式为：

d＝h/t(mm/d)

选用三种不同的密封胶(分别为广州宏艺公司的m-105，无锡大禾公司的m-116，山东浩立公司的j-508)(进行对比试验，分别制作密封胶柱后，制成正极铅端子，采用三套相同规格的电池槽和负极铅端子，三套电池槽的正负极串联连接同一台恒流电源，保证充电电流一致。充电时间2个月，三种密封胶柱内的铅端子腐蚀面均生长到2mm以上，停止充电，打磨后记录密封胶层内铅端子在圆心轴向截面处的腐蚀深度h，结果如下表1所示：

表1

表1结果显示，j-508密封胶的耐电化学腐蚀强度最佳。

由于试验时间比较长(2个月)，所以电池槽体采用pc材质，可以随时观察电解液的液面高度变化。当电解液液面低于电极铅板时可以从注液孔补加一定浓度的硫酸电解液，但不得碰到密封胶柱；直到试验结束。