專利名稱：Agm鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池制造技術(shù)，特別是AGM鉛酸蓄電池的極群壓力及吸酸量的測量，屬蓄電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鉛酸蓄電池的設(shè)計中，合適的極群壓力和隔板吸酸量是影響電池容量、起動、過充電壽命、循環(huán)壽命等主要性能的一項重要指標。當極群壓力過大時，會導(dǎo)致入槽困難，邊極板變形，穿透隔板，造成短路，同時，由于隔板被過度壓縮，吸酸量減少，對電池性能方面的影響表現(xiàn)為容量不足，易短路，壽命縮短。反之，當極群壓力過小時，會導(dǎo)致隔板不能達到設(shè)計的壓縮量，隔板吸酸量變大，負極板充電不足，對電池性能方面的影響表現(xiàn)為容量不足，壽命縮短。在蓄電池實際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會遇到同一型號電池因下列諸因素變化導(dǎo)致的極群壓力變化(1)更換隔板批號；(2)更換隔板供應(yīng)商廠家；(3)因涂板機故障導(dǎo)致不同批次極板厚度存在偏差。目前，各蓄電池生產(chǎn)企業(yè)尚無一種可定量檢測極群在生產(chǎn)過程中壓力變化的方法。由于缺乏一套正式的AGM鉛酸蓄電池(AGM蓄電池是指隔板采用超細玻璃棉材料的蓄電池)極群壓力測量方法，因此無法預(yù)知極群壓力是否發(fā)生了變化？變化量有多大？是否對電池性能產(chǎn)生影響？產(chǎn)生多大影響？上述未知因素導(dǎo)致生產(chǎn)過程的盲目性，影響蓄電池質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服已有技術(shù)之缺陷而提供一種能夠定量測試AGM 鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法。本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的
一種AGM鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法，其特別之處是，所述方法使用拉伸試驗機作測試儀器、并按照如下步驟進行
a.極群稱重對被測試極群稱重，記錄其稱重值M1；對被測極群中的隔板稱重，記錄其稱重值Hi1，將極群疊好待測；
b.測試準備選配測試壓塊、測試容器和上下墊板，測試壓塊面積、測試容器橫截面積、上下墊板面積均要大于被測極群表面積，測試容器底部設(shè)有排酸管道和排酸閥門；將測試容器置放在拉伸機的底座上，容器內(nèi)由下至上分別放置下墊板、被測極群、上墊板；
C.進行測試啟動拉伸試驗機，使測試壓塊通過上墊板對被測極群緩慢加壓，至極群壓縮到規(guī)定厚度，記錄此時的峰值力N1 ；待壓力顯示值趨于穩(wěn)定，記錄此時的壓力值N2 ；在測試容器中加酸至上墊板1/2厚度浸入酸中，觀察液面變化，須保證加酸過程中，極群完全浸泡在酸液中；待壓力值趨于穩(wěn)定，記錄壓力值N3 ；開啟排酸閥門，將測試容器中的酸液排空，記錄此時壓力值N4 ；將被測極群由測試容器中取出，稱取其重量M2 ；將被測極群打開，使極板與隔板分開，稱取隔板的濕重m2，
d.測試數(shù)據(jù)整理通過測試數(shù)據(jù)NliN2iN3iN4和極群的面積S定量計算出極群在不同狀態(tài)時的受力情況如下
N^S——模擬極群入槽時極群的受力狀況，單位KPa ； N2/S——模擬極群入槽后基本穩(wěn)定時的受力狀況，單位KPa ； N3/S——極群在酸過量時的受力狀態(tài)，此時極群處于過飽和狀況；單位KPa ； N4ZS——極群在電池最佳灌酸量時即極群算量處于飽和狀態(tài)的極群的受力狀況，單位10 ；
極群及隔板吸酸量如下 極群吸酸量M2-M1，單位Kg; 隔板吸酸量1 +! ，單位Kg。上述AGM鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法，所述加酸過程需在2分鐘內(nèi)將酸液加至上墊板浸入酸中。上述AGM鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法，所述加酸后至壓力穩(wěn)定的時間段內(nèi)，采用分段方式記錄壓力值。本發(fā)明針對蓄電池生產(chǎn)過程尚缺乏定量檢測極群在裝配過程中壓力變化問題，設(shè)計了一套完整的定量測AGM鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的方法。該方法通過反復(fù)摸索實驗，利用拉伸試驗機，配合試驗裝置準確模擬極群入槽時、入槽后、過飽和狀態(tài)、飽和狀態(tài)的受力，并由此計算出壓力值，同時還可以測試出整個極群在一定厚度、一定壓力下的吸酸量、及此極群內(nèi)部一定厚度的隔板在一定壓力下的吸酸量；上述數(shù)據(jù)對于區(qū)分、選用不同規(guī)格、不同性能的隔板有決定性的意義，避免由于外在因素變化導(dǎo)致蓄電池質(zhì)量波動的弊端， 對量化檢測生產(chǎn)過程，提高蓄電池生產(chǎn)質(zhì)量有著重要意義。


圖1是本發(fā)明裝置示意圖。附圖中標號表示如下1.拉伸試驗機；2.測試壓塊；3.上墊板；4.被測極群； 5.測試容器；6.排酸管道；7.排酸閥門；8.下墊板。
具體實施例方式本發(fā)明方法模擬極群在電池中的狀態(tài)，測定極群在干態(tài)、濕態(tài)(加酸后)的壓力變化。參看圖1，測試所需裝置包括拉伸試驗機1、測試壓塊2、測試容器5和上墊板3、下墊板 8。所述測試壓塊面積、測試容器橫截面面積、上下墊板面積均需要大于被測極群表面積。所述測試容器5為一平底塑料殼體，測試容器底部設(shè)有排酸管道6，排酸管道處設(shè)有排酸閥門 7。仍參看圖1，以下結(jié)合一個具體的實施例對本發(fā)明方法予以詳述
(1)、備好測試壓塊，用防酸塑料膜將拉伸機支撐架表面包裹好，將拉伸試驗機傳感器 (橫梁)包裹好，防止實驗中產(chǎn)生酸蒸汽損壞儀器。(2)、打開拉伸試驗機電源，連接到計算機，預(yù)熱lOmin。使設(shè)備穩(wěn)定運行。(3)、實驗前預(yù)先稱量好被測極群的重量M1 ；極群中隔板的重量Hi1,將極群疊好待測。(4)、將測試容器5置放在拉伸試驗機1的底座上，在測試容器5中置入下墊板8，極群疊置好后置放到下墊板8上，要求極群完全在下墊板上，在被測極群4正上方覆蓋上墊板3，上下墊板對齊。上墊板作用是在加酸時使避免酸液接觸測試壓塊；下墊板的作用是在排放酸液時保證酸液排放完全。(5)、操作拉伸試驗機，緩慢將被測極群壓縮至規(guī)定的厚度，以電池單格寬度為準。 讀取此時的峰值力&。(6)、1-2分鐘后，此時顯示壓力值趨于穩(wěn)定，記錄此時的顯示壓力值隊；在測試容器中加酸，開始計時，在2分鐘時間內(nèi)將酸液加至上墊板浸入酸中，但不得超過上墊板上表面。該過程酸液面會持續(xù)下降，須時刻注意液面變化，保證上墊板1/2浸入酸中，即保證極群完全浸泡在酸中。(7)、由計時開始時，到達7-8分鐘時，此時顯示壓力值趨于穩(wěn)定，記錄壓力值N3(過飽和狀態(tài))，此過程模擬極群的浸潤過程?？稍谠摃r間段內(nèi)觀測極群的壓力變化，每隔一定時間記錄一次壓力數(shù)值。若極群不同，加酸后顯示壓力值趨于穩(wěn)定的時間有所不同，原則上在顯示壓力值基本穩(wěn)定時，記錄壓力值N3。(8)、打開排酸管道6上的排酸閥門7，將測試容器中酸液排空，記錄酸液排空后的顯示壓力值N4 (由過飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)換到飽和狀態(tài))。(9)、操作拉伸試驗機，將測試壓塊2抬起，將上墊板3移開，將被測極群4由測試容器中取出，稱取其重量M2。由此計算出在N4的壓力下極群的吸酸量M2_Mi。(10)、將被測極群打開，極板與隔板分開，稱取隔板的濕重m2，由此計算出在N4的壓力下隔板的吸酸量(Hl2-Hl1)t5
(11)、清洗測試容器及上下墊板。(12)、通過NliN2iN3i N4和極群的面積S可定量計算出極群在不同狀態(tài)時的受力情況。計算與說明如下
N1——模擬極群入槽時所受的最大力，單位N ； N2——模擬極群入槽后基本穩(wěn)定時所受力大小，單位N ； N3——極群在酸過量時的所受力大小，此時極群處于過飽和狀態(tài)；單位N ； N4——極群在電池最佳灌酸量時(此時極群算量處于飽和狀態(tài))的極群的所受力大小，單位N ；
N^S——模擬極群入槽時極群的所受壓力，單位KPa ； N2/S——模擬極群入槽后基本穩(wěn)定時所受壓力，單位KPa ； N3/S——極群在酸過量時所受壓力，此時極群處于過飽和狀態(tài)；單位KPa ； N4ZS——極群在電池最佳灌酸量時(此時極群算量處于飽和狀態(tài))極群所受壓力； 單位:KPa ；
(M2-M1)表示整個極群在一定厚度、一定壓力下的吸酸量；此數(shù)據(jù)對蓄電池灌酸過程灌酸量的控制具有指導(dǎo)意義。(Hi2-Hi1)表示極群內(nèi)部一定厚度、一定壓力下的吸酸量；此數(shù)據(jù)對于區(qū)分、選用不同規(guī)格、不同性能的隔板有決定性的意義。在本實施例中被測極群 S=147mmX 131mm ；極群壓縮至規(guī)定的厚度53mm ；
AGM隔板選用標準厚度(20Kpa壓力下，醒)為1. 6mm的隔板
M!=2850g ;M2=3430g Hi1=97. 6g ；m2=580g ；
Nl-1072N ；
N2-932N ；
N3-482N ；
N4-415N ；
(M2-M1) =580g ； Cm2-Iii1) =482. 4g ；
N1/S-55. 7Kpa
N2/S-48. 4Kpa
N3/S- 25Kpa ；
N4/S-21. 6Kpac
權(quán)利要求
1.一種AGM鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法，其特征在于，它使用拉伸試驗機作測量儀器、并按照如下步驟進行a.極群稱重對被測試極群稱重，記錄其稱重值M1；對被測極群中的隔板稱重，記錄其稱重值Hi1，將極群疊好待測；b.測試準備選配測試壓塊、測試容器和上下墊板，測試壓塊面積、測試容器橫截面面積、上下墊板面積均大于被測極群表面積，測試容器底部設(shè)有排酸管道和排酸閥門；將測試容器置放在拉伸機的底座上，容器內(nèi)由下至上分別放置下墊板、被測極群上墊板；C.進行測試啟動拉伸試驗機，使測試壓塊通過上墊板對被測極群緩慢加壓，至極群壓縮到規(guī)定厚度，記錄此時的峰值力N1 ；待壓力顯示值趨于穩(wěn)定，記錄此時的壓力值N2 ；在測試容器中加酸至上墊板1/2厚度浸入酸中，觀察液面變化，須保證加酸過程中，極群完全浸泡在酸液中；待壓力值趨于穩(wěn)定，記錄壓力值N3 ；開啟排酸閥門，將測試容器中的酸液排空，記錄此時壓力值N4 ；將被測極群由測試容器中取出，稱取其重量M2 ；將被測極群打開，使極板與隔板分開，稱取隔板的濕重m2，d.測試數(shù)據(jù)整理通過測試數(shù)據(jù)Nli N2i N3, N4和極群的面積S定量計算出極群在不同狀態(tài)時的受力情況如下N^S——模擬極群入槽時極群的受力狀況，單位KPa ； N2/S——模擬極群入槽后基本穩(wěn)定時的受力狀況，單位KPa ； N3/S——極群在酸過量時的受力狀態(tài)，此時極群處于過飽和狀況；單位KPa ； N4ZS——極群在電池最佳灌酸量時即極群算量處于飽和狀態(tài)的極群的受力狀況，單位10 ；極群及隔板吸酸量如下 極群吸酸量M2-M1，單位Kg; 隔板吸酸量Hi2-Hi1，單位=Kgo
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGM鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法，其特征在于 所述加酸過程需在2分鐘內(nèi)將酸液加到至上墊板浸入酸中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的AGM鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法，其特征在于所述加酸后至壓力穩(wěn)定的時間段內(nèi)，采用分段方式記錄壓力值。
全文摘要
一種AGM鉛酸蓄電池極群壓力及吸酸量的測量方法，它使用拉伸試驗機作測試儀器，并按照如下步驟進行a.被測極群稱重；b.測試準備；c.進行測試；d.測試數(shù)據(jù)整理。本發(fā)明利用拉伸試驗機，配合試驗裝置準確模擬極群入槽時、入槽后、過飽和狀態(tài)、飽和狀態(tài)的受力，并由此計算出壓力值，同時還可以測試出整個極群在一定厚度、一定壓力下的吸酸量、及此極群內(nèi)部一定厚度的隔板在一定壓力下的吸酸量；上述數(shù)據(jù)對于區(qū)分、選用不同規(guī)格、不同性能的隔板有決定性的意義，避免由于外在因素變化導(dǎo)致蓄電池質(zhì)量波動的弊端，對量化檢測生產(chǎn)過程，提高蓄電池生產(chǎn)質(zhì)量有著重要意義。
文檔編號G01N3/08GK102359911SQ20111021693
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月31日
發(fā)明者孫曉飛, 張志偉, 溫少花, 王麗齋, 陳志雪 申請人:風(fēng)帆股份有限公司