一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，包括以下步驟：①對待測定耐腐蝕性能的板柵稱重；②以該板柵為正極，其它任意導(dǎo)電、耐腐的相同面積材料為負(fù)極，組成電解回路，連接好導(dǎo)線，放入電解槽；③電解槽中加入硫酸溶液，液面稍高于板柵頂端；④以恒定電流密度腐蝕；⑤進(jìn)行充放電循環(huán)：Ⅰ.恒定電流密度充電2min；Ⅱ.靜置10s；Ⅲ.恒定電流密度放電至單體電壓0.6V或以下；Ⅳ.靜置10s；重復(fù)步驟Ⅰ～Ⅳ，循環(huán)時間不少于15天；⑥將正極板柵取下，放在煮沸的糖堿溶液中浸泡，剝離腐蝕產(chǎn)物；⑦對正極板柵進(jìn)行干燥、稱重，計算板柵腐蝕前后的重量差值，計算出板柵失重率。
【專利說明】一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域，具體涉及一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]板柵是蓄電池的集流體，也是蓄電池活性物質(zhì)的骨架；作為鉛蓄電池中最重要的非活性成分，板柵的耐腐蝕性能對蓄電池的使用壽命具有非常重要的意義。
[0003]在板柵合金的耐腐蝕性能測試方面，常規(guī)的方法主要有以下兩種:一是采用恒電流或恒電壓方法對板柵合金進(jìn)行腐蝕，通過計算腐蝕前后板柵重量來表征合金的耐腐蝕性能；二是采用新型合金制備電池，通過測量電池循環(huán)壽命的方法表征合金的耐腐蝕性能。
[0004]采用第一種方法進(jìn)行測量時，測試時間約為20-30天，但由于不同合金的腐蝕方式不同，其最終結(jié)果和電池真實(shí)運(yùn)行時的結(jié)果差異較大；采用第二種方法進(jìn)行測量時，數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確，但耗費(fèi)時間較長，一般需要4個月以上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，利用該方法測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能，在保證測試結(jié)果準(zhǔn)確、可靠的同時，可有效縮短測試時間。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，包括以下步驟:
①對待測定耐腐蝕性能的板柵稱重；
②以該板柵為正極，其它任意導(dǎo)電、耐腐的相同面積材料為負(fù)極，組成電解回路，連接好導(dǎo)線，放入電解槽；
③電解槽中加入硫酸溶液，液面稍高于板柵頂端，將電解槽放置于恒溫水浴箱中；
④將電解回路接到可進(jìn)行恒流和恒壓充、放電的充放電機(jī)上，以恒定電流密度腐蝕；
⑤進(jìn)行充放電循環(huán):1.恒定電流密度充電2min ;11.靜置1s ；II1.恒定電流密度放電至單體電壓0.6V或以下；IV.靜置1s ;重復(fù)步驟I?IV，循環(huán)時間不少于15天；
⑥將正極板柵取下，放在煮沸的糖堿溶液中浸泡，剝離腐蝕產(chǎn)物；
⑦對腐蝕產(chǎn)物剝離后的正極板柵進(jìn)行干燥、稱重，計算板柵腐蝕前后的重量差值，根據(jù)重量差值計算出板柵失重率。
[0007]所述步驟③中硫酸溶液濃度為1.10?1.30g/mL。
[0008]所述恒溫水浴箱溫度為25?60°C。
[0009]所述步驟④中的恒定電流密度為10?100mA/cm2。
[0010]所述步驟⑤中的恒定電流密度為10?80mA/cm2。
[0011]所述步驟④中的腐蝕時間為2?5天。
[0012]所述糖堿溶液為葡萄糖、氫氧化鈉和蒸餾水的混合溶液；所述糖堿溶液中葡萄糖:氫氧化鈉:蒸懼水的重量比為1:5:50o
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中先采用恒定電流密度腐蝕2?5天，使合金表面產(chǎn)生一定厚度的腐蝕層，再通過充放電循環(huán)，可產(chǎn)生一定厚度的硫酸鹽層，產(chǎn)生的硫酸鹽層一方面可以使合金腐蝕層內(nèi)部的PH值發(fā)生改變，使腐蝕方式不同于單純的恒電流腐蝕；另一方面可保護(hù)合金內(nèi)部，避免進(jìn)一步腐蝕，從而使本發(fā)明方法所測定結(jié)果更接近于電池真實(shí)運(yùn)行情況，且大大縮短了測試時間。

【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例一:
將兩種不同合金板柵稱重，板柵A的重量為10.5g，板柵B的重量為10.8g，分別以板柵A、B為正極、與板柵A、B相同面積的純鉛板為負(fù)極，組成電解回路，連接好導(dǎo)線，放入電解槽，在電解槽中加入1.25g/mL的硫酸溶液，使其液面稍高于板柵頂端，將電解槽放置于45 0C的恒溫水浴箱中，然后將電解回路接到可進(jìn)行恒流和恒壓充、放電的充放電機(jī)上，先以恒定電流密度60mA/cm2腐蝕3天，再以如下步驟進(jìn)行充放電循環(huán):1.恒定電流密度40mA/cm2充電2min ； I1.靜置1s JI1.恒定電流密度60mA/cm2放電至單體電壓0.6V ；IV.靜置1s ;重復(fù)步驟I?IV，循環(huán)15天。
[0015]上述腐蝕結(jié)束后，將正極板柵取下，放在煮沸的糖堿溶液中浸泡，將腐蝕產(chǎn)物剝離，其中糖堿溶液為葡萄糖、氫氧化鈉和蒸餾水的混合溶液，混合溶液中葡萄糖:氫氧化鈉:蒸餾水的重量比為1:5:50。
[0016]最后對腐蝕產(chǎn)物剝離后的正極板柵進(jìn)行干燥、稱重，稱得板柵A的重量為
8.2g,板柵B的重量為7.5g，則板柵A的腐蝕失重為:10.5g -8.2g=2.3g，腐蝕失重率為:2.3g+10.5g=21.9% ；
B的腐蝕失重為:10.8g-7.5g=3.3g，腐蝕失重率為:3.3g+10.8g=30.6%。
[0017]得出合金A的耐腐蝕性能優(yōu)于合金B(yǎng)。
[0018]在本實(shí)施例中，
A合金組分和配比(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))=Ca 0.06%, Sn 0.9%，Al 0.03%, Ag 0.06%，其余為鉛。
[0019]B合金組分和配比(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))=Ca 0.08%, Sn 1.2%，Al 0.03%，其余為鉛。
[0020]實(shí)施例二:
將兩種不同合金板柵稱重，板柵A的重量為10.5g，板柵B的重量為10.8g，分別以板柵A、B為正極、與板柵A、B相同面積的純鉛板為負(fù)極，組成電解回路，連接好導(dǎo)線，放入電解槽，在電解槽中加入1.10g/mL的硫酸溶液，使其液面稍高于板柵頂端，將電解槽放置于常溫的恒溫水浴箱中，然后將電解回路接到可進(jìn)行恒流和恒壓充、放電的充放電機(jī)上，先以恒定電流密度lOmA/cm2腐蝕2天，再以如下步驟進(jìn)行充放電循環(huán):1.恒定電流密度1mA/cm2充電2min ； I1.靜置1s JI1.恒定電流密度10mA/cm2放電至單體電壓0.6V ；IV.靜置1s ;重復(fù)步驟I?IV，循環(huán)15天。
[0021]上述腐蝕結(jié)束后，將正極板柵取下，放在煮沸的糖堿溶液中浸泡，將腐蝕產(chǎn)物剝離，其中糖堿溶液為葡萄糖、氫氧化鈉和蒸餾水的混合溶液，混合溶液中葡萄糖:氫氧化鈉:蒸餾水的重量比為1:5:50。
[0022]最后對腐蝕產(chǎn)物剝離后的正極板柵進(jìn)行干燥、稱重，稱得板柵A的重量為9.8g，板柵B的重量為9.2g，則板柵A的腐蝕失重為:10.5g -9.8g=0.7g，腐蝕失重率為:0.7g+10.5g=6.7% ；
B的腐蝕失重為:10.8g-9.2g=l.6g，腐蝕失重率為:1.6g+10.8g=14.8%。其余實(shí)施如實(shí)施例1。
[0023]實(shí)施例三:
將兩種不同合金板柵稱重，板柵A的重量為10.5g，板柵B的重量為10.8g，分別以板柵A、B為正極、與板柵A、B相同面積的純鉛板為負(fù)極，組成電解回路，連接好導(dǎo)線，放入電解槽，在電解槽中加入1.30g/mL的硫酸溶液，使其液面稍高于板柵頂端，將電解槽放置于60 V的恒溫水浴箱中，然后將電解回路接到可進(jìn)行恒流和恒壓充、放電的充放電機(jī)上，先以恒定電流密度lOOmA/cm2腐蝕5天，再以如下步驟進(jìn)行充放電循環(huán):1.恒定電流密度80mA/cm2充電2min ； I1.靜置1s JI1.恒定電流密度80mA/cm2放電至單體電壓0.6V ；IV.靜置1s ;重復(fù)步驟I?IV，循環(huán)15天。
[0024]上述腐蝕結(jié)束后，將正極板柵取下，放在煮沸的糖堿溶液中浸泡，將腐蝕產(chǎn)物剝離，其中糖堿溶液為葡萄糖、氫氧化鈉和蒸餾水的混合溶液，混合溶液中葡萄糖:氫氧化鈉:蒸餾水的重量比為1:5:50。
[0025]最后對腐蝕產(chǎn)物剝離后的正極板柵進(jìn)行干燥、稱重，稱得板柵A的重量為
7.1g,板柵B的重量為6.3g，則板柵A的腐蝕失重為:10.5g -7.lg=3.4g，腐蝕失重率為:3.4g+10.5g=32.4% ；
B的腐蝕失重為:10.8g-6.3g=4.5g，腐蝕失重率為:4.5g+10.8g=41.7%。
[0026]其余實(shí)施如實(shí)施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，其特征在于包括以下步驟: ①對待測定耐腐蝕性能的板柵稱重； ②以該板柵為正極，其它任意導(dǎo)電、耐腐的相同面積材料為負(fù)極，組成電解回路，連接好導(dǎo)線，放入電解槽； ③電解槽中加入硫酸溶液，液面稍高于板柵頂端，將電解槽放置于恒溫水浴箱中； ④將電解回路接到可進(jìn)行恒流和恒壓充、放電的充放電機(jī)上，以恒定電流密度腐蝕； ⑤進(jìn)行充放電循環(huán):1.恒定電流密度充電2min ;11.靜置1s ；II1.恒定電流密度放電至單體電壓0.6V或以下；IV.靜置1s ;重復(fù)步驟I?IV，循環(huán)時間不少于15天； ⑥將正極板柵取下，放在煮沸的糖堿溶液中浸泡，剝離腐蝕產(chǎn)物； ⑦對腐蝕產(chǎn)物剝離后的正極板柵進(jìn)行干燥、稱重，計算板柵腐蝕前后的重量差值，根據(jù)重量差值計算出板柵失重率。
2.如權(quán)利要求1所述的一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，其特征在于:所述步驟③中硫酸溶液濃度為1.10?1.30g/mL。
3.如權(quán)利要求1所述的一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，其特征在于:所述步驟③中恒溫水浴箱溫度為25?60°C。
4.如權(quán)利要求1所述的一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，其特征在于:所述步驟④中的恒定電流密度為10?100mA/cm2。
5.如權(quán)利要求1所述的一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，其特征在于:所述步驟⑤中的恒定電流密度為10?80mA/cm2。
6.如權(quán)利要求1所述的一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，其特征在于:所述步驟④中的腐蝕時間為2?5天。
7.如權(quán)利要求1所述的一種快速測定蓄電池板柵合金耐腐蝕性能的方法，其特征在于:所述糖堿溶液為葡萄糖、氫氧化鈉和蒸餾水的混合溶液；所述糖堿溶液中葡萄糖:氫氧化鈉:蒸餾水的重量比為1:5:50。
【文檔編號】G01N5/04GK104075960SQ201410298211
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】陳飛, 王晶, 趙冬冬, 方明學(xué), 楊惠強(qiáng) 申請人:天能集團(tuán)江蘇科技有限公司