[發明專利]一種AGM隔板干態壓縮回復循環耐久性的檢測方法

在審

• 申請號: 201510958814.0
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105547873A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 班濤偉;張峰博;何英;陳飛;陳躍武;姚秋實;方廣民
• 申請（專利權）人: 天能電池集團有限公司
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 沈自軍

技術領域

本發明涉及蓄電池隔板檢測技術領域，具體涉及一種AGM隔板干態壓縮回復循環耐久 性的檢測方法。

背景技術

蓄電池是將化學能直接轉化成電能的一種裝置，通過可逆的化學反應實現再充電，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 放電及廣泛的環境溫度范圍等優點，在化學電源中一直占有絕對優勢。隨著鉛酸蓄電池的發 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。隨著技術的 不斷進步，發現電池裝配壓力是確保長壽命的關鍵因素，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。

玻璃纖維(AGM)隔板是國內鉛酸蓄電池應用最廣的一種隔板。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。

隔板是有彈性的，受壓大小不同，厚度就不同，按照JB/T7630.1《鉛酸蓄電池超細玻璃 纖維隔板標準》和GB/T28535-2012《鉛酸蓄電池隔板》中隔板的厚度是指隔板在10KPa壓力 下測得的厚度，這一厚度為標稱厚度，常壓下，隔板厚度大于標稱厚度。隔板受壓會減少厚 度，釋放壓力又可恢復或部分恢復原來厚度。不同國家對隔板測量有不同的壓力規定，我國 采用10KPa的壓力。

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。

在跟蹤電池循環壽命時發現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”現象，蓄電池在放電 時對AGM隔板進行釋放相當于“吸氣”，而在充電時對AGM隔板進行壓縮相當于“出氣”， 電池在循環使用就需要AGM反復“呼吸”，AGM隔板在反復“呼吸”過程中，隔板壓力逐 漸下降，以至于電池使用后期，內阻增大、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”能力進行檢測，也就是AGM隔板的壓縮耐久進行測試。

在日常檢測中，只有在蓄電池生產工序對AGM隔板進行干態壓縮的抽測，沒有對壓縮 耐久性能進行檢測。查閱文獻和資料目前只是有人對AGM隔板壓縮耐久性能提出關注，但 是沒有相關的測試方法和專門用來檢測的設備。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供了一種AGM隔板干態壓縮回復循環耐久性的檢測方法， 通過檢測AGM隔板的循環耐久性表征來隔板性能，為蓄電池設計和裝配時選擇合適的AGM 隔板提供依據。

一種AGM隔板干態壓縮回復循環耐久性的檢測方法，包括以下步驟：

(1)取若干張隔板樣品，整齊疊放；

(2)設定峰值壓力為N1，壓縮隔板樣品至總厚度為d1，20KPa×樣品面積≤N1≤200KPa ×樣品面積；

(3)撤銷壓力，使隔板樣品完全回復；

(4)再次壓縮隔板樣品至總厚度為d1，然后撤銷壓力，使其完全回復；

(5)重復步驟(4)若干次，測量最后一次壓縮隔板樣品至厚度為d1時的壓力，記為N2，以 N1與N2的差值表征隔板干態壓縮回復循環耐久性。

在生產研究中發現極板組壓迫力下降(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，本發明基于干態下模擬AGM隔板在蓄電池充放電過程中作反復 壓縮回復，循環若干次之后，計算壓力差值表征隔板的循環耐久性。

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N1的固定壓力。測量的 隔板樣品總厚度d1表示在初始裝配壓力為N1時AGM隔板的厚度。

蓄電池在組裝生產中，選擇合適的裝配壓力至關重要。不同的蓄電池會選擇不同的裝配 壓力，一般生產中，6-DZM-12Ah電池選用裝配壓力在90～110KPa，6-DZM-20Ah電池選用 40～60KPa。使用本發明的檢測方法，可分別從20KPa、40KPa、60KPa、80KPa、100KPa、 120KPa至200KPa進行模擬試驗來確定隔板材料性能。