一种极板化成阶段的取样分析方法技术

本发明专利技术提供了一种极板化成阶段的取样分析方法，包括搭建正负极板群、加酸化成、不同充电阶段取样、样品干燥、XRD测试和SEM测试这些步骤。本发明专利技术能够全面客观地分析铅酸蓄电池极板化成过程中各个阶段极板的化成情况和化成效果，为提升铅酸蓄电池的寿命和性能以及研究极板化成的反应机理提供技术支持。

A method of sampling analysis in the stage of plate formation

【技术实现步骤摘要】
一种极板化成阶段的取样分析方法
本专利技术涉及蓄电池
，特别涉及一种极板化成阶段的取样分析方法。
技术介绍
铅酸蓄电池作为二次电池，在电动车、电动汽车以及储能方面都有广泛的应用，铅酸蓄电池由正极板、负极板，隔板和电解液几个部分组成。经过铅粉的制备，浇铸板栅、和膏、填涂、固化干燥、化成和组装几个最主要的工艺过程。其中铅酸蓄电池的极板化成是决定电池寿命和性能的最关键步骤。极板化成是指利用化学和电化学反应使极板转化成具有电化学特性的正、负极板的过程。铅酸蓄电池极板化成质量的好坏的可控因素比较多，包括通电前浸酸的时间多少、注入电解液后蓄电池的温升的控制、电解液的密度以及化成的电流和时间等。而目前并没有可靠有效的检测分析方法对铅酸蓄电池极板化成过程进行研究。因此需要一种检测分析方法，来评价铅酸蓄电池极板化成的效果以及化成各阶段的进度情况，为提升铅酸蓄电池的寿命及性能提供技术支持。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种极板化成阶段的取样分析方法，能够对铅酸蓄电池极板化成过程中各个阶段的进度情况及化成效果进行研究分析，为提升铅酸蓄电池的寿命和性能以及研究极板化成的反应机理提供技术支持。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种极板化成阶段的取样分析方法，包括如下具体步骤：1）在每片正极板和负极板上焊上一根焊锡丝，在正极板或者负极板外包裹隔板，将正极板和负极板相隔排列；研究正极板时正极板比负极板少一片；研究负极板时，负极板比正极板少一片；正极板或负极板的最低数量为5片；2）将正极板上的焊锡丝焊接在一起，将负极板上的焊锡丝焊接在一起，形成正负极板群；3）对正负极板群进行敞口加酸化成；4）根据极板的理论容量的8~12倍电量进行化成，分别在静置浸酸、充电20%、充电40%、充电60%、充电80%和化成结束时取样，共取6个样品，取样时直接取下待分析的极板，与之相对应的另一极的极板也要同时取下；将取下的极板快速放入纯水中浸泡；5）将浸泡好的极板进行干燥；6）在极板上取测试样品，然后对测试样品进行XRD测试；7）在极板上取测试取样，然后对测试样品进行SEM测试。在正极板和负极板上焊接焊锡丝，便于将正极板焊接起来形成正极板群，将负极板焊接起来形成负极板群，最终将正极板群和负极板群组合形成正负极板群。所述隔板的作用是两相邻的正极板和负极板隔离，避免了正极板和负极板之间直接接触而导致短路。正负极板进行敞口加酸化成，便于取样。步骤4）中，通过在不同充电阶段进行取样，取出的样品代表了极板在不同阶段的化成进度及化成效果，通过对不同充电阶段的极板进行分别取样分析，这样便能较为全面地分析和掌握极板在各个阶段的化成进度及化成效果，为提升铅酸蓄电池的寿命和性能以及研究极板化成的反应机理提供技术支持。需要说明的是，每次取样时，在取走极板后，需要根据剩下的极板数量调整充电量，使得每次在取样时，极板均能达到设定的充电状态。极板样品在取出后迅速放入纯水中，可去除极板内部的酸，避免极板进一步氧化。所述XRD测试的目的是用于了解极板在不同化成阶段的内部物质微观结构，通过对内部物质微观结构的分析，便能了解极板在不同阶段的化成情况及化成效果，对极板化成机理的研究就有重大的意义。所述SEM测试能够直观显示极板在不同化成阶段的表面的结构与形貌，有助于分析极板的化成情况和化成效果。作为优选，步骤1）中，所述隔板为聚乙烯袋式隔板。利用聚乙烯袋式隔板包裹在正极板或者负极板外，相比传统的片式极板，不易脱落，适合在实验分析条件下使用。作为优选，步骤3）中，在进行敞口加酸化成时，酸的密度为0.8-1.3g/cm3。作为优选，步骤4）中，极板在纯水中浸泡的时间为12~24小时，每隔2~4小时更换一次纯水。通过对极板12~24小时的浸泡，并在浸泡过程中对纯水进行定时更换，这样能够有效地将极板内部的酸除去。作为优选，步骤5）中，干燥时的温度为30-55℃，干燥时间为24-48小时。作为优选，步骤6）中，取测试样品时，分别在极板的上中下和左中右共9个位置进行取样，对取下的测试样品进行1~9的编号，取下的测试样品进行研磨并筛去其中的短纤维，然后进行XRD测试。通过在极板的上中下和左中右共9个位置取测试样品，这样能够全面客观地分析极板上各个部分内部的微观结构，从而能够全面了解极板各个部分的化成情况及化成效果。通过筛去测试样品中的短纤维，避免了短纤维对XRD测试结果的影响。作为优选，步骤6）中，进行XRD测试时，扫描角度为10-90度。作为优选，步骤7）中，取测试样品时，在极板的上中下和左中右共9个位置作为取样位置，分别在每个取样位置处取出一个单格的铅膏，并对取下的样品进行1~9的编号；进行SEM测试时，分别先对测试样品上靠近板栅筋条的一侧以及测试样品中间进行横切面观察，观察时分别在横切面的边缘到横切面中心之间取点观察。通过在极板的上中下和左中右共9个位置取测试样品，这样能够全面客观地分析极板上各个部分横切面的表面结构及形貌。通过在横切面的边缘到横切面中心之间取点观察，这样便能掌握测试样品由外到内各个点的结构情况及测试样品由外到内的变化过程，使得测试结果更加全面可靠。作为优选，进行SEM测试时，观察的放大倍数为1000倍、3000倍、5000倍、7000倍和1万倍。本专利技术的有益效果是：本专利技术能够全面客观地分析铅酸蓄电池极板化成过程中各个阶段极板的化成情况和化成效果，为提升铅酸蓄电池的寿命和性能以及研究极板化成的反应机理提供技术支持。附图说明图1为本专利技术中测试样品的在极板上的取样位置示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式并结合附图对本专利技术作进一步描述。实施例：一种极板化成阶段的取样分析方法，包括如下具体步骤：1）在每片正极板和负极板上焊上一根焊锡丝，在正极板或者负极板外包裹隔板，将正极板和负极板相隔排列；研究正极板时正极板比负极板少一片，研究负极板时，负极板比正极板少一片；正极板或负极板的最低数量为5片。所述隔板为聚乙烯袋式隔板。2）将正极板上的焊锡丝焊接在一起，将负极板上的焊锡丝焊接在一起，形成正负极板群。3）对正负极板群进行敞口加酸化成，酸的密度为0.8-1.3g/cm3。4）根据极板的理论容量的8~12倍电量进行化成，分别在静置浸酸、充电20%、充电40%、充电60%、充电80%和化成结束时取样，共取6个样品，取样时直接取下待分析的极板，与之相对应的另一极的极板也要同时取下；将取下的极板快速放入纯水中浸泡。极板在纯水中浸泡的时间为12~24小时，每隔2~4小时更换一次纯水。5）将浸泡好的极板进行干燥，干燥时的温度为30-55℃，干燥时间为24-48小时。6）在极板上取测试样品，然后对测试样品进行XRD测试。取测试样品时，分别在极板的上中下和左中右共9个位置进行取样（具体取样位置参见图1），对取下的测试样品进行1~9的编号，取下的测试样品进行研磨并筛去其中的短纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极板化成阶段的取样分析方法，其特征在于，包括如下具体步骤：/n1）在每片正极板和负极板上焊上一根焊锡丝，在正极板或者负极板外包裹隔板，将正极板和负极板相隔排列；研究正极板时，正极板比负极板少一片；研究负极板时，负极板比正极板少一片；正极板或负极板的最低数量为5片；/n2）将正极板上的焊锡丝焊接在一起，将负极板上的焊锡丝焊接在一起，形成正负极板群；/n3）对正负极板群进行敞口加酸化成；/n4）根据极板的理论容量的8~12倍电量进行化成，分别在静置浸酸、充电20%、充电40%、充电60%、充电80%和化成结束时取样，共取6个样品，取样时直接取下待分析的极板，与之相对应的另一极的极板也要同时取下；将取下的极板快速放入纯水中浸泡；/n5）将浸泡好的极板进行干燥；/n6）在极板上取测试样品，然后对测试样品进行XRD测试；/n7）在极板上取测试取样，然后对测试样品进行SEM测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种极板化成阶段的取样分析方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
1）在每片正极板和负极板上焊上一根焊锡丝，在正极板或者负极板外包裹隔板，将正极板和负极板相隔排列；研究正极板时，正极板比负极板少一片；研究负极板时，负极板比正极板少一片；正极板或负极板的最低数量为5片；
2）将正极板上的焊锡丝焊接在一起，将负极板上的焊锡丝焊接在一起，形成正负极板群；
3）对正负极板群进行敞口加酸化成；
4）根据极板的理论容量的8~12倍电量进行化成，分别在静置浸酸、充电20%、充电40%、充电60%、充电80%和化成结束时取样，共取6个样品，取样时直接取下待分析的极板，与之相对应的另一极的极板也要同时取下；将取下的极板快速放入纯水中浸泡；
5）将浸泡好的极板进行干燥；
6）在极板上取测试样品，然后对测试样品进行XRD测试；
7）在极板上取测试取样，然后对测试样品进行SEM测试。


2.根据权利要求1所述的一种极板化成阶段的取样分析方法，其特征在于，步骤1）中，所述隔板为聚乙烯袋式隔板。


3.根据权利要求1所述的一种极板化成阶段的取样分析方法，其特征在于，步骤3）中，在进行敞口加酸化成时，酸的密度为0.8-1.3g/cm3。


4.根据权利要求1所述的一种极板化成阶段的取样分析方法，其特征在于，步骤4）中，极板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈理，
申请(专利权)人：超威电源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33