一種agm隔板干態(tài)壓縮回復(fù)循環(huán)耐久性的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蓄電池隔板檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種AGM隔板干態(tài)壓縮回復(fù)循環(huán)耐久性的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，通過可逆的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)再充電，是可再充電的電池。鉛酸蓄電池因其價格低廉、原材料易獲取、使用上安全可靠，適用于大電流放電及廣泛的環(huán)境溫度范圍等優(yōu)點，在化學(xué)電源中一直占有絕對優(yōu)勢。隨著鉛酸蓄電池的發(fā)展，對電池性能方面提出更高的要求，尤其是在高功率、長壽命的性能要求上。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)現(xiàn)電池裝配壓力是確保長壽命的關(guān)鍵因素，而用于包覆極板的隔板的性能是控制電池裝配壓力的決定因素。
[0003]玻璃纖維(AGM)隔板是國內(nèi)鉛酸蓄電池應(yīng)用最廣的一種隔板。AGM隔板主要材料是玻璃纖維，由中堿性或高堿玻璃加工而成，其主要成分是二氧化硅，約占總成分的65-73 %，余量為金屬元素的氧化物。通過選擇不同粗細(xì)度、不同長度的玻璃纖維材料的混合比例制造出不同性能的隔板。
[0004]隔板是有彈性的，受壓大小不同，厚度就不同，按照J(rèn)B/T7630.1《鉛酸蓄電池超細(xì)玻璃纖維隔板標(biāo)準(zhǔn)》和GB/T28535-2012《鉛酸蓄電池隔板》中隔板的厚度是指隔板在1KPa壓力下測得的厚度，這一厚度為標(biāo)稱厚度，常壓下，隔板厚度大于標(biāo)稱厚度。隔板受壓會減少厚度，釋放壓力又可恢復(fù)或部分恢復(fù)原來厚度。不同國家對隔板測量有不同的壓力規(guī)定，我國采用1KPa的壓力。
[0005]在電池中，因為有隔板壓力存在，極板受隔板壓力影響，電池的壽命會增加，原因如下:1、壓力可有效防止正極板活性物質(zhì)的脫落;2、隔板壓力的存在可以降低電解液的分層;3、隔板的壓力可以使電解液始終供給極板，避免極板在充放電時酸的供給不足。因此，隔板的壓縮性能對電池性能影響很大。
[0006]在跟蹤電池循環(huán)壽命時發(fā)現(xiàn)電池壽命短的電池單格往往裝配壓過低，也就是AGM隔板壓縮能力過差。分析原因，蓄電池在使用過程中，AGM隔板有“呼吸”現(xiàn)象，蓄電池在放電時對AGM隔板進(jìn)行釋放相當(dāng)于“吸氣”，而在充電時對AGM隔板進(jìn)行壓縮相當(dāng)于“出氣”，電池在循環(huán)使用就需要AGM反復(fù)“呼吸”，AGM隔板在反復(fù)“呼吸”過程中，隔板壓力逐漸下降，以至于電池使用后期，內(nèi)阻增大、容量減少、衰減加快，造成電池壽命短。這就要求對AGM隔板的“呼吸”能力進(jìn)行檢測，也就是AGM隔板的壓縮耐久進(jìn)行測試。
[0007]在日常檢測中，只有在蓄電池生產(chǎn)工序?qū)GM隔板進(jìn)行干態(tài)壓縮的抽測，沒有對壓縮耐久性能進(jìn)行檢測。查閱文獻(xiàn)和資料目前只是有人對AGM隔板壓縮耐久性能提出關(guān)注，但是沒有相關(guān)的測試方法和專門用來檢測的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種AGM隔板干態(tài)壓縮回復(fù)循環(huán)耐久性的檢測方法，通過檢測AGM隔板的循環(huán)耐久性表征來隔板性能，為蓄電池設(shè)計和裝配時選擇合適的AGM隔板提供依據(jù)。
[0009]一種AGM隔板干態(tài)壓縮回復(fù)循環(huán)耐久性的檢測方法，包括以下步驟:
[00?0] (I)取若干張隔板樣品，整齊疊放；
[0011](2)設(shè)定峰值壓力為NI，壓縮隔板樣品至總厚度為dl，20KPa X樣品面積< NI <200KPaX樣品面積；
[0012](3)撤銷壓力，使隔板樣品完全回復(fù)；
[0013](4)再次壓縮隔板樣品至總厚度為dl，然后撤銷壓力，使其完全回復(fù)；
[0014](5)重復(fù)步驟(4)若干次，測量最后一次壓縮隔板樣品至厚度為dl時的壓力，記為N2，以NI與N2的差值表征隔板干態(tài)壓縮回復(fù)循環(huán)耐久性。
[0015]在生產(chǎn)研究中發(fā)現(xiàn)極板組壓迫力下降(主要原因為隔板厚度的降低)是密封式鉛蓄電池壽命劣化的主要原因。因此，本發(fā)明基于干態(tài)下模擬AGM隔板在蓄電池充放電過程中作反復(fù)壓縮回復(fù)，循環(huán)若干次之后，計算壓力差值表征隔板的循環(huán)耐久性。
[0016]模擬蓄電池組裝時隔板的裝配壓力，步驟(2)中對隔板樣品施加NI的固定壓力。測量的隔板樣品總厚度dl表示在初始裝配壓力為NI時AGM隔板的厚度。
[0017]蓄電池在組裝生產(chǎn)中，選擇合適的裝配壓力至關(guān)重要。不同的蓄電池會選擇不同的裝配壓力，一般生產(chǎn)中，6-DZM-12Ah電池選用裝配壓力在90?I 1KPa，6-DZM-20Ah電池選用40?60KPa。使用本發(fā)明的檢測方法，可分別從20KPa、40KPa、60KPa、80KPa、100KPa、120KPa至200KPa進(jìn)行模擬試驗來確定隔板材料性能。
[0018]待隔板樣品完全回復(fù)后，再施加壓力使其壓縮，理論上壓縮至總厚度dl時，隔板樣品受到的壓力均為NI，但是由于隔板本身性能因素影響，隨著壓縮回復(fù)的反復(fù)進(jìn)行，受壓會逐漸減小，N2表示循環(huán)了若干次之后的裝配壓力。研究數(shù)據(jù)表明，隔板樣品在壓縮到某一厚度后，壓強會隨時間變化逐漸降低至穩(wěn)定，因此，N2可以為隔板受壓時的峰值壓力，也可以為壓強達(dá)到穩(wěn)定時的穩(wěn)定壓力。隔板受壓時的峰值壓力與穩(wěn)定壓力之差表征隔板的性能。
[0019]本發(fā)明通過對多張重疊的隔板樣品進(jìn)行測量，一方面方便操作，另一方面減少測量誤差，提高準(zhǔn)確性。作為優(yōu)選，步驟(I)中，隔板樣品的張數(shù)為10?30張。
[0020]模擬蓄電池在充放電過程中，AGM隔板在壓縮和回復(fù)時厚度的增減是以相對固定的速率變化。作為優(yōu)選，步驟(2)中，壓縮速率為4?6mm/min。
[0021]對隔板樣品施加壓力或撤銷壓力之后需靜置一段時間，使隔板樣品趨于相對穩(wěn)定。作為優(yōu)選，步驟(2)中，對隔板樣品施加NI的壓力保持5?7min。步驟(3)中，撤銷壓力后，靜置I?3min。
[0022]同理，在此后的循環(huán)動作中，每進(jìn)行完一個壓縮或回復(fù)動作，都靜置一段時間，再進(jìn)行下一個動作。作為優(yōu)選，步驟(4)中，壓縮隔板樣品至總厚度為dl時，保持I?6min;撤銷壓力后，靜置I?5min。
[0023]一般蓄電池的100 % DOD循環(huán)次數(shù)在100-400次，作為優(yōu)選，步驟(5)中，重復(fù)次數(shù)為100 ?400次。
[0024]本發(fā)明具備的有益效果:(I)本發(fā)明通過干態(tài)下模擬AGM隔板在充放電過程中的壓縮回復(fù)動作，計算循環(huán)前后的受力差來表征AGM隔板的循環(huán)耐久性，為隔板性能檢測提供一種新的檢測方法；(2)循環(huán)耐久性是確保蓄電池壽命的關(guān)鍵因素，為蓄電池選擇合適的AGM隔板，是提高蓄電池品質(zhì)的有效手段。
【附圖說明】
[0025]圖1為實施例1中的AGM隔板干態(tài)壓縮回復(fù)循環(huán)耐久性曲線圖。
[0026]圖2為實施例2中的AGM隔板干態(tài)壓縮回復(fù)循環(huán)耐久性曲線圖。
[0027]圖3為實施例3中不同AGM隔板干態(tài)壓縮回復(fù)循環(huán)耐久性比較圖。
[0028]圖4為實施例4中AGM隔板在不同裝配壓力下干態(tài)循環(huán)耐久性比較圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0030]實施例1
[0031 ] A廠家某型號隔板10KPa干態(tài)循環(huán)耐久測試
[0032](I)樣品:裁成50mm*50mm小片，樣品面積2500mm2;取15片疊放整齊。
[0033](2)計算N=P*S=100KPa*2500mm2/1000 = 250N;編輯試驗方案，條件為力控制，終止力大小為250N，壓