一种铅酸蓄电池生极板容量的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电化学性能检测领域，具体设及一种铅酸蓄电池生极板容量的检测方 法。
【背景技术】
[0002] 铅酸蓄电池具有因其价格便宜、原料廉价易得，W及良好的安全性等优点，而被广 泛应用于社会生产、生活中。铅酸蓄电池主要有正、负极板，隔板、电解液(硫酸)等组成。电 池的正、负极板作为电池的重要部分，其性能对电池的性能有着十分明显的影响。
[0003] 铅酸蓄电池在生产过程中，采用电池化成（内化成）工艺可W避免传统化成工艺 (外化成）中存在的充电时间长、耗电量大、酸雾析出W及极板的清洗消耗大量的酸和水。运 样不仅节约了大量的水资源，也避免了对环境造成的污染。但是内化成工艺十分不利于对 极板质量的管控。
[0004] 采用电池化成工艺是直接将生极板组装成电池再进行化成，进而得到成品电池， 因此，组装电池所用生极板势必会对电池性能产生一定的影响。但是目前行业内还没有相 应的国际标准来检测衡量生极板的质量，只有通过成品电池性能才可W对生极板的质量加 W评估，具有严重的滞后性。外化成电池转内化成电池后，为了更好的保证电池的一致性， 运也就迫使电池生产厂家，更加注重生极板质量的控制。因此，需要一种测试方法在电池组 装前就能分析极板的电性能。
[0005] 极板容量是铅蓄电池设计的基本参数，众所共知，极板容量受很多因素的制约如： 活性物质的量、其利用率、极板的孔率、厚度、活性物质的表面积等等，乃至极板间的距离、 板栅的结构、电解液的密度、隔板的特性也有其影响。
[0006] 公告号为CN 102721930 B的专利文献公开了铅酸蓄电池极板容量的测试方法，首 先，随机抽取一片极板和两片异性极板，连接成为两正一负或两负一正的极群;然后，将极 群放置在密度为1.28g/ml的硫酸溶液中静置20min;最后，借助于儒电极连接到充放电机上 进行放电，正极板的终止电压设置为2.0V，负极板的终止电压设置为0.25V，记录相应的放 电时间，计算单片极板的容量。该发明的测试方法在组装前就对铅酸蓄电池的极板进行电 性能测试并分析，从源头上保证电池的电性能。该发明的技术方案按照正极板接正极线、儒 电极接负极线的形式与放电机连接进行放电，由于儒电极稳定性较差，对检测结果产生偏 差，影响对极板性能的评估。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种铅酸蓄电池生极板容量的检测方法，在 电池组装前对生极板进行检测，如果检测的极板电化学性能不符合设计要求就及时作出调 整，保证铅酸蓄电池的一致性，解决了现有检测方法检测结果存在偏差的问题。
[000引一种铅酸蓄电池生极板容量的检测方法，包括W下步骤：
[0009] (1)随机抽取一片待测的生极板和两片异性生极板进行配组，相邻生极板保持间 距，平行置于第一硫酸溶液中，进行槽化成；
[0010] (2)化成结束后，将第一硫酸溶液替换成第二硫酸溶液，按照正极板连接正极线、 负极板连接负极线的方式对极板进行充放电，记录放电时间t;
[0011] (3)循环充放电结束后，根据公式C=IX At计算单片极板的平均放电容量C;
[0012]其中功放电电流，At为平均放电时间。
[0013] 本发明检测方法是在模拟铅酸蓄电池实际生产应用的基础上进行的，检测结果能 够准确反映极板的性能。通过生极板容量的差异，来评价生极板质量的好坏。
[0014] 本发明的生极板按照一正两负或是两正一负的方式进行配组。极板组槽化成所需 的出S化溶液密度为1.05~1.3g · cnf3,因此，第一硫酸溶液密度为1.05~1.28g · cnf3,更为 优选的，第一硫酸溶液密度为l.〇5g · cnf3。槽化成之后，模拟极群在电池槽中的充放电过 程，电池槽中的出S〇4溶液密度为1.27~1.28g · cnf3,因此，第二硫酸溶液的密度为1.28g · cnf3,更为优选的，第二硫酸溶液的密度为1.28g · cnf3。
[0015] 所述生极板的极耳经打磨处理，并于挂耳。一方面可W利用挂耳固定极板在化成 槽中的位置，另一方面充放电测试仪可直接与挂耳连接。
[0016] 避免极板之间相接触，引起短路，相邻隔板之间应保持一定间距，作为优选，相邻 生极板之间的间距为5~10mm。
[0017] 不同的化成工艺会造成极板容量偏差很大，本发明旨在提供生极板的检测方法， 因此，需要选择合适的化成工艺作为规范。本发明经过各种试验，摸索出针对各种不同型号 铅酸蓄电池生极板的最佳的化成工艺。
[0018] 针对型号为6-DZM-12的铅酸蓄电池的负生极板，步骤（1)中，所述槽化成的工艺 为:曰.静置0.化;6.恒流充电：0.22。充电0.化，0.38。充电2.化，0.67。充电10.511;。.恒 流放电：0.28。放电0.511;(1.'|'旦流充电：0.63。充电5.化，0.40。充电5.011，0.33。充电 4.Oh,其中Ct为极板的额定容量。针对型号为6-DZM-12的铅酸蓄电池的正生极板，作为优 选，其槽化成的工艺参照负生极板的槽化成工艺，其中电流为上述电流的87.5%进行化成。 研究证明，在上述槽化成工艺条件下，型号为6-DZM-12的负生极的平均放电容量为2.94Ah; 型号为6-DZM-12的正生极的平均放电容量为3.10Ah。该生极板的放电容量已超过现有的熟 极板的放电容量。
[0019] 针对型号为6-DZM-20的铅酸蓄电池的正生极板，步骤（1)中，所述槽化成的工艺 为:a.静置0.化;b.恒流充电：0.17 Ct充电2.Oh,0.485 Ct充电9.0h;c.恒流放电：0.24 Ct放 电0.511;(1.恒流充电：0.406。充电0.化，0.256。充电5.化，0.224。充电7.化。
[0020] 针对型号为6-DZM-20的铅酸蓄电池的负生极板，步骤（1)中，所述槽化成的工艺 为:a.静置0.化;b.恒流充电：0.32 Ct充电2.Oh,0.64 Ct充电9.0h;c.恒流放电：0.3 Ct放电 0.511;(1.'|'旦流充电：0.6。充电5.011，0.4化。充电5.011，0.34。充电7.011。
[0021] 作为优选，步骤(2)中，对极群首次放电之前，先进行补电，补电的条件为充电电流 为0.05 Ct，至电压为2.4V。
[0022] 本发明方法考虑到铅酸蓄电池在实际使用中的充放电情况，不建议过充或过放。 作为优选，步骤(2)中，所述放电的条件为:放电电流为0.5 Ct，直至电压为1.7~1.75V。
[0023] 针对型号为6-DZM-12的铅酸蓄电池极板，步骤(2)中，充电的条件为:0.3A充电7~ 9h、0.2A充电5~5.5h、0.1A充电10~l化。更为优选，充电的条件为:0.3A充电化、0.2A充电 5.25}1、0.^充电10.5}1。
[0024] 针对型号为6-DZM-20的铅酸蓄电池极板，步骤(2)中，充电的条件为:0.75A充电8 ~10h、0.50A充电4~4.化、0.20A充电11~13h。更为优选，充电的条件为:0.75A充电化、 0.504充电4.2化、0.204充电12.0}1。
[0025] 作为优选，步骤(3)中，充放电的循环次数不少于3次。
[0026] 与现有技术相比，本发明具备的有益效果：（1)本发明按照正极板连接正极线、负 极板连接负极线的方式对极板进行充放电，直接检测正负极板上的电压，检测结果更准确， 重复性好；（2)本发明方法简单易行，在铅酸蓄电池组装前对生极板进行检测，从源头上保 证铅酸蓄电池的电性能。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明生极板配组示意图。
【具体实施方式】
[0028] 下面W具体的实施例进一步说明本发明，但本发明的范围并不受此限制。
[00巧]实施例1
[0030] 将经过预处理的6-DZM-12铅酸蓄电池用正生极板及其配组异性极板按照图1的方 式配组，浸入酸密度为1.05g · cnf3的此S〇4溶液中，静置30min。按照表1所示工艺条件对极 板进行化成，化成结束后将极板转移至酸密度为1.28g · cnf3的此S〇4溶液中，并对其进行补 电，补电过程中控制电压为2.4V，充电电流为0.085A，时间为24h。补电结束后进行放电，控 制放电电压为1.75V，放电电流为0.86A，记录放电时间。首次放电结束后按照表5所示工艺 对极板进行再次充电，随后开始放电，控制放电电压为1.75V，放电电流为0.86A。对极板进 行5次放电容量测试，结果见表6。
[0031] 实施例2
[0032] 将经过预处理的6-DZM-12铅酸蓄电池用负生极及其配组异性极板按照图1的方式 配组，浸入酸密度为1.05g · cnf3的此S〇4溶液中，静置30min。按照表2所示工艺条件对极板 进行化成，化成结束后将极板转移至酸密度为1.28g · cnf3的此S〇4溶液中，并对其进行补 电，补电过程中控制电压为2.4V，充电电流为0.085A，时间为24h。补电结束后进行放电，控 制放电电压为1.75V，放电电流为0.86A，记录放电时间。首次放电结束后按照表5所示工艺 对极板进行再次充电，随后开始放电，控制放电电压为1.75V，放电电流为0.86A。对极板进 行5次放电容量测试，结果见表6。
[0033] 实施例3
[0034] 将处理好的6-DZM-20铅酸蓄电池用正生极板及其配组异性极板按照图1的方式配 组，浸入酸密度为1.05g · cnf3的此S〇4溶液中，静置30m