一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置，包括槽体、把手、用以放置对比电极和待测试电极的阳极卡槽、用以放置辅助电极的阴极卡槽、阳极接线柱、阴极接线柱、搅拌电机、液位监测器、参比电极安装孔、参比电极接线柱、搅拌桨、卡槽挡板、流动孔、补水孔；通过对比电极、辅助电极、参比电极的配合，利用测试装置对铅基合金进行耐电化学腐蚀的测试。本实用新型专利技术的测试装置，测试结果重现性好、测试周期短、简单快捷，可用于快速对铅基合金及铅基合金加工工艺的评价。

【技术实现步骤摘要】
一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置
本技术属于耐电化学腐蚀测试
，具体涉及一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置。
技术介绍
铅酸蓄电池的板栅一般采用铅基合金制备而成。因为铅酸蓄电池的正极活性物质主要成分为二氧化铅，板栅的主要成分为铅，二者可发生氧化还原反应，生产氧化铅；同时，又因为电池充电一般采用恒压限流的方式进行充电，正极电势会上升到2.6V以上，在硫酸电解液氛围中存在电化学腐蚀的情况，故而板栅的腐蚀是不可避免的，可通过设计板栅的铅基合金及板栅的结构来改善和减缓板栅的腐蚀，使板栅在蓄电池整个使用周期内不会因板栅腐蚀问题而影响电池的寿命。因此，需要对用来制备板栅的铅基合金进行耐电化学腐蚀测试。电池正常使用的寿命为3年以上，而实验室进行快速循环测试也需要150—300天的时间，因此采用正常方法测试周期太长，影响设计开发进度。目前常用的铅基合金耐电化学腐蚀测试方法是将正板栅和负板栅组成一个电池单元，通入恒定的直流电对板栅进行电化学腐蚀一段时间，通过测试计算重量损失情况来评价板栅或者铅基合金的耐腐蚀情况。按照该方法测试存在以下几个问题：第一、板栅制造工艺参数及结构对板栅的耐腐蚀性有一定的影响，直接用板栅来测试铅基合金的耐腐蚀性不能消除制造等影响造成的影响，不能准确的评价铅基合金的耐腐蚀性；第二、板栅耐腐蚀测试过程因高于水的分解电压，会有大量的水电解，电解液的浓度会存在不均匀，且电解质浓度会逐渐变大，是影响测试结果不稳定的一个影响因素；第三、该方法测试板栅耐腐蚀性采用的是恒流充电方法，电流密度是根据极板板面的面积来进行计算的，计算比较粗略，不能反映出板栅界面的真实电流密度，也是影响测试结果不稳定的一个因素。因此，有必要设计研发一种新的技术方案以解决上述问题。
技术实现思路
本技术采用如下的技术方案：一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置，包括槽体、把手、用以放置对比电极和待测试电极的阳极卡槽、用以放置辅助电极的阴极卡槽、阳极接线柱、阴极接线柱、搅拌电机、液位监测器、参比电极安装孔、参比电极接线柱、搅拌桨、卡槽挡板、流动孔、补水孔，所述把手安装在槽体前后两侧的外侧壁上，所述阳极卡槽和阴极卡槽相对平行地分布在槽体内部的前后两端，所述阳极卡槽和阴极卡槽均由一对卡槽挡板组成，每对所述卡槽挡板之间的间距相同，所述卡槽挡板垂直插在槽体内，所述卡槽挡板上均匀分布有若干个流动孔，所述阳极接线柱固定安装在阳极卡槽同侧的槽体顶部的边缘位置，所述阴极接线柱固定安装在阴极卡槽同侧的槽体顶部的边缘位置，所述搅拌电机安装在槽体顶部上方的正中位置，所述搅拌电机下方连接有搅拌桨，所述搅拌桨设置在槽体内部，所述搅拌电机左侧设置有补水孔，所述搅拌电机右侧设置有参比电极安装孔，所述参比电极安装孔设置在搅拌电机与参比电极接线柱之间，所述槽体顶部的一角安装有液位监测器。进一步的，所述槽体为测试装置的主体，优选为5mm厚的透明PC材质。进一步的，每对所述卡槽挡板之间的间距优选为3mm。进一步的，所述流动孔的直径为8mm。一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置的测试方法，具体测试步骤如下：1）制备好待测试电极、对比电极和辅助电极；将参比电极浸泡在硫酸水溶液中至少24小时；准备好测试装置；准备好具有恒压限流功能的充电测试设备作为辅助测试设备，所述充电测试设备包括正极输出线、正极电压采集线、负极输出线和负极电压采集线；以硫酸水溶液为电解液，向槽体内添加电解液到液位120mm处；称量待测试电极和对比电极的重量分别为m1和m2；2）将待测试电极和对比电极对称插在阳极卡槽中，将参比电极插在参比电极安装孔中，将辅助电极插在阴极卡槽中；将辅助电极与阴极接线柱相连接，将待测试电极和对比电极分别与阳极接线柱相连接，通过补水孔向槽体中补加电解液到液位125mm处将充电测试设备的正极输出线和正极电压采集线与阳极接线柱连接，充电测试设备的负极输出线与阴极接线柱连接，充电测试设备的负极电压采集线与参比电极接线柱连接，将输水软管与补水孔进行连接；3）启动搅拌电机，设置搅拌速度为5转/min，对电解液进行搅拌；设置充电测试设备的恒压2.6V，在此恒压下连续进行72h测试；测试过程中持续搅拌，同时通过液位监测器对槽体内的电解液液面进行监测，液面降低后，从补水孔中缓慢注入纯水或者蒸馏水，保证整个测试过程中电解液液面高度为125±1mm；4）测试完成后，将待测试电极和对比电极从阳极卡槽中取出，放入60℃的糖碱水中浸泡15min，除去表面电化学腐蚀产生的氧化物，再用自来水冲洗干净至表面光亮，之后在110℃下真空干燥30min；5）用剪刀分别将待测试电极和对比电极的极耳剪除，称量极耳的重量分别为m3和m4，称量剩余电极的重量分别为m5和m6；计算重量损失：W1=（m5-m3）/（m1-m3）*100；W2=（m6-m4）/（m2-m4）*100；△W=（W2-W1）/W2*100；W1为待测试电极的重量损失百分比；W2为对比电极的重量损失百分比；△W为待测试电极的相对耐腐蚀强度，其值为正值时，说明待测试电极的耐腐蚀性要高于对比电极，比值越高，耐腐蚀性越强；其值为负值时，说明待测试电极的耐腐蚀性要低于对比电极，比值越低，耐腐蚀性越差。进一步的，步骤3）中，所述测试方法在通风橱中进行，同时所述测试装置需放置在25±2℃的恒温水浴中。进一步的，步骤1）中，待测试电极的制备方法：将待测试铅基合金熔化，浇铸成10mm厚的铅块，经过多级辊压，将铅块制备成厚度2.5mm且表面粗糙度Ra＜3μm的铅板，再将铅板裁切成60*120mm的极片，同时极片的上部留有宽度6mm，长度20mm的极耳；对比电极的制备方法：选取已测试符合电池使用合金标准并经过实际应用符合电池正常使用寿命周期内耐腐蚀性设计要求的铅合金，采用与待测试电极相同的制备方法；辅助电极的制备方法：选取铅含量为99.994%的电解铅，采用与待测试电极相同的制备方法，制备得到辅助电极。进一步的，步骤1）中，所述硫酸水溶液由分析纯硫酸和蒸馏水配制而成，此时硫酸水溶液为1.35±0.01g/ml；所述参比电极优选为镉电极。进一步的，步骤2）中，所述输水软管内通入的为电导率＜1μS/cm的纯水或蒸馏水；所述参比电极、辅助电极、待测试电极和对比电极所用到的连接构件均为自身的极耳。进一步的，所述糖碱水的葡萄糖、烧碱、水的质量比为1:5:50。本技术的有益效果是：本技术中的辅助电极，使测试方法中的电路能够形成一个完整闭合的电路；本技术中的参比电极是标准电极，电势稳定，用于测量正极电势；本技术的测试装置及测试方法，测试结果重现性好、测试周期短、简单快捷，可用于快速对铅基合金及铅基合金加工工艺的评价。附图说明图1为本技术测试装置的结构示意图。图2为本技术测试装置的立体图。图3为本技术搅拌桨的整体示意图。图4为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置，包括槽体（1），其特征在于，还包括把手（2）、用以放置对比电极（15）和待测试电极（16）的阳极卡槽（3）、用以放置辅助电极（14）的阴极卡槽（4）、阳极接线柱（5）、阴极接线柱（6）、搅拌电机（7）、液位监测器（8）、参比电极安装孔（18）、参比电极接线柱（10）、搅拌桨（11）、卡槽挡板（12）、流动孔（13）、补水孔（17），所述把手（2）安装在槽体（1）前后两侧的外侧壁上，所述阳极卡槽（3）和阴极卡槽（4）相对平行地分布在槽体（1）内部的前后两端，所述阳极卡槽（3）和阴极卡槽（4）均由一对卡槽挡板（12）组成，每对所述卡槽挡板（12）之间的间距相同，所述卡槽挡板（12）垂直插在槽体（1）内，所述卡槽挡板（12）上均匀分布有若干个流动孔（13），所述阳极接线柱（5）固定安装在阳极卡槽（3）同侧的槽体（1）顶部的边缘位置，所述阴极接线柱（6）固定安装在阴极卡槽（4）同侧的槽体（1）顶部的边缘位置，所述搅拌电机（7）安装在槽体（1）顶部上方的正中位置，所述搅拌电机（7）下方连接有搅拌桨（11），所述搅拌桨（11）设置在槽体（1）内部，所述搅拌电机（7）左侧设置有补水孔（17），所述搅拌电机（7）右侧设置有参比电极安装孔（18），所述参比电极安装孔（18）设置在搅拌电机（7）与参比电极接线柱（10）之间，所述槽体（1）顶部的一角安装有液位监测器（8）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种铅基合金耐电化学腐蚀测试装置，包括槽体（1），其特征在于，还包括把手（2）、用以放置对比电极（15）和待测试电极（16）的阳极卡槽（3）、用以放置辅助电极（14）的阴极卡槽（4）、阳极接线柱（5）、阴极接线柱（6）、搅拌电机（7）、液位监测器（8）、参比电极安装孔（18）、参比电极接线柱（10）、搅拌桨（11）、卡槽挡板（12）、流动孔（13）、补水孔（17），所述把手（2）安装在槽体（1）前后两侧的外侧壁上，所述阳极卡槽（3）和阴极卡槽（4）相对平行地分布在槽体（1）内部的前后两端，所述阳极卡槽（3）和阴极卡槽（4）均由一对卡槽挡板（12）组成，每对所述卡槽挡板（12）之间的间距相同，所述卡槽挡板（12）垂直插在槽体（1）内，所述卡槽挡板（12）上均匀分布有若干个流动孔（13），所述阳极接线柱（5）固定安装在阳极卡槽（3）同侧的槽体（1）顶部的边缘位置，所述阴极接线柱（6）固定安装在阴极卡槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海涛，沈煜婷，沈维新，
申请(专利权)人：江苏海瑞电源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32