一种隔板电解液分层度检测方法与流程

本申请涉及铅酸蓄电池技术领域，特别是涉及一种隔板电解液分层度检测方法。

背景技术：

铅酸蓄电池(Lead-acid battery)是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池，作为通信、电力、数据机房、电动道路车辆等电源系统的配套产品广泛应用。

隔板是铅酸蓄电池的重要组成部件，被称为铅酸蓄电池的“第三极”，隔板的好坏直接影响铅酸蓄电池的容量输出及铅酸蓄电池的使用寿命。隔板电解液分层度较大，造成铅酸蓄电池上中下部位的电解液浓度不一致，从而引起铅酸蓄电池浓差极化现象，进而使铅酸蓄电池在静止状态下自放电增大，时间长久后，严重影响铅酸蓄电池容量输出。随着铅酸蓄电池在使用过程中充放电，这种分层会逐渐的加剧，导致铅酸蓄电池容量大幅度衰减，而电解液密度高的地方，铅酸蓄电池的腐蚀加剧，从而影响了铅酸蓄电池的使用寿命。但是，目前并没有对隔板的电解液分层度进行检测的技术。

因此，如何对隔板的电解液分层度进行检测是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种隔板电解液分层度检测方法，以实现对隔板的电解液分层度进行检测，进而为蓄电池的设计提供依据。

为解决上述技术问题，本申请提供一种隔板电解液分层度检测方法，包括：

获得经过多次放电和充电循环后的蓄电池中的待测隔板；其中，最后一次的充电时间大于之前每次的充电时间；

测量位于所述待测隔板的竖直方向上不同区域内的电解液的密度；

确定每两个所述区域内的所述密度的差值，并确定所述差值中的最大值为所述待测隔板中所述电解液的分层度。

可选的，在所述确定所述差值中的最大值为所述待测隔板中所述电解液的分层度之后，还包括：

比较所述分层度与预设分层度阈值的大小关系；

根据所述大小关系，确定所述分层度的优劣等级。

可选的，所述测量位于所述待测隔板的竖直方向上不同区域内的电解液的密度包括：

利用滴定法或者称重法，测量位于所述待测隔板的竖直方向上不同区域内的电解液的密度。

可选的，在所述获得经过多次放电和充电循环后的蓄电池中的待测隔板；其中，最后一次的充电时间大于之前每次的充电时间之前，还包括：

步骤S11：利用充放电机以第一预设电流对所述蓄电池进行放电，直至所述蓄电池的终止电压为预设电压阈值；

步骤S12：利用所述充放电机以第二预设电流、第一预设电压对放电后的所述蓄电池进行充电，充电时间为第一时间；

步骤S13：对充电后的所述蓄电池作为新的蓄电池，并进入步骤S11，直至放电和充电循环次数达到预设阈值；

步骤S14：利用所述充放电机以所述第一预设电流对循环预设阈值次数的循环后蓄电池进行放电，直至所述循环后蓄电池的终止电压为所述预设电压阈值；

步骤S15：利用所述充放电机以所述第二预设电流、所述第一预设电压对放电后的所述循环后蓄电池进行充电，充电时间为第二时间。

可选的，所述第一预设电流的取值范围为0.20C10A至0.25C10A，C10为蓄电池容量，包括端点值。

可选的，所述第一预设电压为：

U＝K*M*N，

其中，U为第一预设电压，M为蓄电池数量，N为每个蓄电池中电池单体数量，K为每个电池单体的加压值，K的取值范围为2.35V至2.45V，包括端点值。

可选的，所述第二预设电流的取值范围为0.20C10A至0.25C10A，C10为蓄电池容量，包括端点值。

可选的，所述第一时间的取值范围为12小时至14小时，包括端点值。

可选的，所述第二时间的取值范围为18小时至24小时，包括端点值。

可选的，在所述利用充放电机以第一预设电流对所述蓄电池进行放电，直至所述蓄电池的终止电压为预设电压阈值之前，还包括

利用所述待测隔板组装待处理蓄电池；

对组装后的所述待处理蓄电池进行活化化成处理，得到所述蓄电池。

本申请所提供的一种隔板电解液分层度检测方法，包括：获得经过多次放电和充电循环后的蓄电池中的待测隔板；其中，最后一次的充电时间大于之前每次的充电时间；测量位于所述待测隔板的竖直方向上不同区域内的电解液的密度；确定每两个所述区域内的所述密度的差值，并确定所述差值中的最大值为所述待测隔板中所述电解液的分层度。

可见，本申请中的隔板电解液分层度检测方法通过获得位于经过多次放电和充电循环后蓄电池中的待测隔板，然后测量待测隔板中不同区域的电解液的密度，进而确定出每两个区域之间的电解液密度之差，以最大的差值作为电解液的分层度，完成对电解液分层度的检测，为蓄电池设计提供有效参考依据，选择分层度较小的隔板，可有效延长蓄电池使用寿命；并且，本申请中蓄电池最后一次充电时间大于之前每次充电的时间，即在电解液处于完全充电状态下时测量电解液的密度，排除不完全充电的因素影响，从而提升分层度检测的准确性。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种隔板电解液分层度检测方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的对蓄电池进行放电和充电循环的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

正如背景技术部分所述，隔板电解液分层度较大，造成铅酸蓄电池上中下部位的电解液浓度不一致，从而引起铅酸蓄电池浓差极化现象，进而影响铅酸蓄电池容量输出。随着铅酸蓄电池在使用过程中充放电，这种分层会逐渐的加剧，导致铅酸蓄电池容量大幅度衰减，而电解液密度高的地方，铅酸蓄电池的腐蚀加剧，从而影响了铅酸蓄电池的使用寿命。但是，目前并没有对隔板的电解液分层度进行检测的技术。

有鉴于此，本申请提供一种隔板电解液分层度检测方法，请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种隔板电解液分层度检测方法的流程图，该方法包括：

步骤S101：获得经过多次放电和充电循环后的蓄电池中的待测隔板；其中，最后一次的充电时间大于之前每次的充电时间。

将最后一次的充电时间设置成大于之前每次的充电时间的目的是，保证电解液在处于完全充电状态下测量电解液的密度，排除不完全充电的因素影响，从而提升分层度检测的准确性。

本申请中对蓄电池的数量不做具体限定，既可以为一个，也可以为多个。每个蓄电池中含有多个相同的隔板，每个蓄电池中取一个隔板即可。

优选地，蓄电池的数量在3个至6个之间，以提升分层度的检测准确性。

步骤S102：测量位于所述待测隔板的竖直方向上不同区域内的电解液的密度。

一般的，将隔板分成上中下三个区域，分别测量上中下每个区域内电解液密度。当然，也可以将隔板分成更多的区域，本申请中不进行限定。

可选的，所述测量位于所述待测隔板的竖直方向上不同区域内的电解液的密度包括：

利用滴定法或者称重法，测量位于所述待测隔板的竖直方向上不同区域内的电解液的密度。

电解液为硫酸，称重法即测量出电解液的重量和体积，重量除以体积即可得到电解液的密度；滴定法即采用已知浓度的碱性溶液对电解液进行滴定，计算出电解液的浓度，进而根据浓度与密度关系式求出电解液的密度。

步骤S103：确定每两个所述区域内的所述密度的差值，并确定所述差值中的最大值为所述待测隔板中所述电解液的分层度。

以隔板分成上中下三个区域为例，则一个隔板中电解液密度的差值有三个，分别为上中两个区域的密度差值、上下两个区域的密度差值、中下两个区域的密度差值，当蓄电池的数量为一个时，则这三个差值中的最大值即为该隔板电解液的分层度；当蓄电池的数量为多个时，则确定出每个隔板的上中下三个区域间最大的密度差值后，从多个最大的密度差值中确定出最大值为电解液分层度。

本申请中的隔板电解液分层度检测方法通过获得位于经过多次放电和充电循环后蓄电池中的待测隔板，然后测量待测隔板中不同区域的电解液的密度，进而确定出每两个区域之间的电解液密度之差，以最大的差值作为电解液的分层度，完成对电解液分层度的检测，为蓄电池设计提供有效参考依据，选择分层度较小的隔板，可有效延长蓄电池使用寿命；并且，本申请中蓄电池最后一次充电时间大于之前每次充电的时间，即在电解液处于完全充电状态下时测量电解液的密度，排除不完全充电的因素影响，从而提升分层度检测的准确性。

本发明的测试隔板分层度的方法简单，容易操作实现，结果准确可靠，测试结果可左右蓄电池设计隔板选型，供应商评定的有效依据，

进一步地，在所述确定所述差值中的最大值为所述待测隔板中所述电解液的分层度之后，还包括：

比较所述分层度与预设分层度阈值的大小关系；

根据所述大小关系，确定所述分层度的优劣等级。

需要指出的是，本申请中对预设分层度阈值不做具体限定，视情况而定。同理，本申请中对预设分层度阈值的数量也不做具体限定，视情况而定。

例如，预设分层度阈值的数量可以为一个，当分层度小于等于预设分层度阈值时，分层度的等级为优，当分层度大于预设分层度阈值时，分层度的等级为差。预设分层度阈值的数量也可以为两个，设两个预设分层度阈值分别为A1和A2(A1＜A2)，当分层度小于等于A1时，分层度的等级为优，当分层度介于A1和A2之间时，分层度的等级为中等，当分层度大于等于A2时，分层度的等级为差。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，请参考图2，在所述获得经过多次放电和充电循环后的蓄电池中的待测隔板；其中，最后一次的充电时间大于之前每次的充电时间之前，还包括：

步骤S11：利用充放电机以第一预设电流对所述蓄电池进行放电，直至所述蓄电池的终止电压为预设电压阈值。

具体的，预设电压阈值可以为:

U’＝1.80*M*N (1)

其中，U’为预设电压阈值，M为蓄电池数量，N为每个蓄电池中电池单体数量。

可选的，所述第一预设电流的取值范围为0.20C10A至0.25C10A，C10为蓄电池容量，包括端点值。

例如，当蓄电池容量为100Ah时，第一预设电流的取值范围为20A至25A；当蓄电池容量为120Ah时，第一预设电流的取值范围为24A至30A。步骤S12：利用所述充放电机以第二预设电流、第一预设电压对放电后的所述蓄电池进行充电，充电时间为第一时间。

可选的，所述第二预设电流的取值范围为0.20C10A至0.25C10A，C10为蓄电池容量，包括端点值。

所述第一预设电压为：

U＝K*M*N (2)

其中，U为第一预设电压，M为蓄电池数量，N为每个蓄电池中电池单体数量，K为每个电池单体的加压值，K的取值范围为2.35V至2.45V，包括端点值。

可选的，所述第一时间的取值范围为12小时至14小时，包括端点值。

步骤S13：对充电后的所述蓄电池作为新的蓄电池，并进入步骤S11，直至放电和充电循环次数达到预设阈值。

需要说明的是，本申请中对预设阈值不做具体限定，可自行设置。例如，预设阈值可以为20次，35次，49次等等。

步骤S14：利用所述充放电机以所述第一预设电流对循环预设阈值次数的循环后蓄电池进行放电，直至所述循环后蓄电池的终止电压为所述预设电压阈值。

步骤S15：利用所述充放电机以所述第二预设电流、所述第一预设电压对放电后的所述循环后蓄电池进行充电，充电时间为第二时间。

可选的，所述第二时间的取值范围为18小时至24小时，包括端点值。

需要说明的是，当蓄电池的数量为多个时，蓄电池进行串联后进行放电和充电的循环测试。

进一步地，在所述利用充放电机以第一预设电流对所述蓄电池进行放电，直至所述蓄电池的终止电压为预设电压阈值之前，还包括

利用所述待测隔板组装待处理蓄电池；

对组装后的所述待处理蓄电池进行活化化成处理，得到所述蓄电池。

具体的组装过程以及活化化成处理过程请参考现有相关技术，此处不再详细赘述。

下面以一具体情况对本申请中的隔板电解液分层度检测方法进行阐述。

步骤1.采用待测隔板组装3只12V100Ah铅酸蓄电池；

步骤2.将采用待测隔板组装的12V100Ah铅酸蓄电池按照正常化成工艺进行活化化成处理；

步骤3.选择量程为50A/100V的充放电机，对3只串联的铅酸蓄电池(蓄电池组)进行放电和充电循环测试：步骤3a.以20A电流对蓄电池组进行恒流放电，直至终止电压为32.4V；步骤3b.以20A电流及43.2V电压对蓄电池组进行充电，充电时间为12h；步骤3a至步骤3b为一个放电充电循环，重复放电充电循环49次；

步骤4.利用充放电机以20A电流对进行49次放电充电循环后的蓄电池组进行恒流放电，直至终止电压为32.4V；(第50次放电)

步骤5.利用充放电机以20A电流及43.2V电压对蓄电池组进行充电，充电时间为20h；(第50次充电)

步骤6.第50次充电后，立即将3只蓄电池分别进行解剖，取解剖后的待测隔板，并分别对蓄电池上部、中部、下部进行电解液密度测试，并分别记录d1、d2、d3；

其中：第1只电池：d1＝1.312g/mL，d2＝1.314g/mL，d3＝1.317g/mL；第2只电池：d1＝1.311g/mL，d2＝1.313g/mL，d3＝1.318g/mL；第3只电池：d1＝1.312g/mL，d2＝1.315g/mL，d3＝1.319g/mL。

步骤7.分别计算3只蓄电池电解液分层度△d，其中，第1只电池△d1＝MAX{∣(1.312-1.314＝0.002)；(1.314-1.315＝0.001)；(1.312-1.317＝0.005)∣}＝0.005g/mL；第2只电池△d2＝MAX{∣(1.311-1.313＝0.001)；(1.313-1.318＝0.005)；(1.311-1.318＝0.006)∣}＝0.006g/mL；第3只电池△d3＝MAX{∣(1.312-1.315＝0.003)；(1.315-1.319＝0.004)；(1.312-1.319＝0.007)∣}＝0.007g/mL；则隔板电解液分层度为0.007g/mL，

步骤8.比较电解液分层度与预设分层度阈值0.040g/mL的大小，0.007g/mL＜0.040g/mL，则电解液分层度的等级为优，符合技术要求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本申请所提供的隔板电解液分层度检测方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。