阅读说明：本技术 一种生极板孔隙率的测试方法 (Method for testing porosity of green plate ) 是由 马洪涛 闫大龙 李娟� 杨云珍 钱欢 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及孔隙率测试领域,针对生极板孔隙率的测试结果不准确的问题,提供一种生极板孔隙率的测试方法,先将其中一片生极板编号、称重,记为干态重量M-(11)；再测生极板的长L-(11)、宽S-(11)、厚H-(11)；然后将生极板进行乙醇渗透,取出称重,记为湿态重量M-(12)；接着去除极板上的活性物质,烘干称取板栅质量,记为M-(13)；则第1片生极板孔隙率A-(11)＝(M-(12)-M-(11))/ρ-(乙醇)/(L-(11)*S-(11)*H-(11)-M-(13)/ρ-(板栅))*100％；最后并行在同一位置取若干片生极板,重复前述步骤测得多个孔隙率,取平均值作为这一位置的孔隙率。本发明工艺方法简单、测试方便快捷,测得的生极板孔隙率准确度高。(The invention relates to the field of porosity test, and provides a method for testing the porosity of a green plate aiming at the problem that the test result of the porosity of the green plate is inaccurate 11 (ii) a Measuring the length L of the green plate 11 Width S 11 Thickness of H 11 (ii) a Then the green plate is permeated by ethanol, taken out and weighed, and the wet weight M is recorded 12 (ii) a Removing active substances on the polar plate, drying and weighing the mass of the grid, and recording as M 13 (ii) a The porosity A of the 1 st green plate 11 ＝(M 12 ‑M 11 )/ρ Ethanol /(L 11 *S 11 *H 11 ‑M 13 /ρ Grid ) 100% of the total weight; and finally, taking a plurality of green plates at the same position in parallel, repeating the steps to measure a plurality of porosities, and taking an average value as the porosity at the position. The invention has simple process method, convenient and quick test and measuredThe porosity accuracy of the green plate is high.)

一种生极板孔隙率的测试方法

技术领域

本发明涉及孔隙率测试领域，尤其是涉及一种生极板孔隙率的测试方法。

背景技术

铅酸蓄电池发明已有150多年的历史，由于其可靠性好、性价比高、可回收利用等优势而得到广泛应用。极板是铅蓄电池的重要部件，极板的特性对电池的各项性能起着决定性的作用。正生极板活性物质结构的最小组成单元是氧化铅颗粒，一定数量的氧化铅颗粒相互连接成大小不同的聚集体团块。大量的团块以及单独的小颗粒在一定情况下的相互连接形成聚集体或者多孔物质，在组成聚集体的团块之间形成微孔。孔隙率对活性物质的利用率有很大影响，即对活性物质的容量和寿命影响很大。孔隙率大小直接影响H⁺离子、SO₄ ^2-离子和H₂O在活性物质内部以及电解液中移动而完成电化学反应的过程。极板活性物质的孔隙率是电池极板的一项重要特性。通过对极板孔隙率的测试，可以从侧面间接了解到极板制造方面的相关工艺信息，进而对电池的性能有一个准确的预判。

专利CN111413261A公开了一种生极板活性物质孔隙率检测方法，通过称重极板干重、在水中浸泡3-4h的重量及取出后湿重来计算极板的孔隙率，并且烘干时需要60-90℃高温，时间30-40min，烘干后冷却10-20min，与实际生极板固化状态存在很大差别，不能真实反应生极板孔率。专利CN105241799B提到的了关于熟极板孔隙率测试方法，对生极板不适用。其它关于生极板的一些专利和文章均是采用水中测试，而生极板烘干时水会参与内部游离铅进一步氧化，带来重量的误差，水中称量时，需要悬挂极板，悬挂会对生极板活性物质造成破坏；加上水浸泡后需要长时间的高温烘干处理，每次测试的孔隙率数值误差和稳定性较差，并且测试周期长，生产上仅采用抽检的方式进行判定，这样势必会出现漏检，造成不良品流入下一道工序。确定生极板的孔隙率对于指导优化加酸、化成工艺和判定电池性能的好坏来说是十分必要的，而为了解决上述问题，亟需要找出一种避免与水接触，能快速准确测定生极板孔隙率的方法，现有生产过程中缺少一种生极板孔隙率的快速测试方法。

发明内容

本发明为了克服生极板孔隙率的测试结果不准确的问题，提供一种生极板孔隙率的测试方法，工艺方法简单，测试方便快捷，测得的生极板孔隙率准确度高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种生极板孔隙率的测试方法，包括以下步骤：

1)将其中一片生极板编号、称重，记为干态重量M₁₁；

2)测量所述生极板的长L₁₁、宽S₁₁、厚H₁₁；

3)将所述生极板进行乙醇渗透，取出后称重，记为湿态重量M₁₂；

4)去除极板上的活性物质，烘干后称取板栅质量，记为M₁₃；则第1片生极板孔隙率A₁₁＝(M₁₂-M₁₁)/ρ_乙醇/(L₁₁*S₁₁*H₁₁-M₁₃/ρ_板栅)*100％；

5)并行在同一位置取若干片生极板，重复步骤1)-4)，测得孔隙率,以测得的所有生极板孔隙率的平均值数值作为这一位置的孔隙率。

极板活性物质的孔隙率是电池极板的一项重要特性，通过对极板孔隙率的测试，可以从侧面间接了解到极板制造方面的相关工艺信息，进而对电池的性能有一个准确的预判。本发明测试时间短，操作方便，适用于电池生极板孔隙率的检测；目前所用板栅是纯铅板栅，直接用纯铅密度数值即可，其它一些合金板栅对应的铅合金密度可以直接查询使用。乙醇的密度也已知，计算方便。

作为优选，步骤2)分别测试极板多个不同位置的数据，最后以平均值作为该极板的长、宽、厚数值。这样做可减少误差。作为进一步优选，所述测试的次数为4-6次。

作为优选，步骤3)所述乙醇为无水乙醇。作为进一步优选，步骤3)所述渗透的步骤为：将生极板浸入无水乙醇中15-25min后取出，20-40s后立即称量极板的质量。作为更进一步优选，步骤3)所述渗透在负压环境下进行。

本发明采用乙醇代替水解决了以前水会参与反应的难题，而且生极板浸泡乙醇后极容易烘干处理，测试周期大大缩短，从而可以加大测试量，避免不良品流入下一道工序。

作为优选，步骤4)所述烘干条件为：板栅先用酒精清洗，再55-65℃烘干0.5-1.5h。

作为优选，步骤5)所述若干片为4-6片。

因此，本发明的有益效果为：

(1)本发明测试时间短，操作方便，适用于电池生极板孔隙率的检测；

(2)采用乙醇代替水解决了以前水会参与反应的难题，而且生极板浸泡乙醇后极容易烘干处理，测试周期大大缩短，从而可以加大测试量，避免不良品流入下一道工序；

(3)为铅酸蓄固化工艺和化成工艺优化提供了快速指导。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1

一种生极板孔隙率的测试方法，包括以下步骤：

1)随机挑选1片6-DZF-20用正生极板编号后按称重：记为干态重量98.5g；

2)用游标卡尺测试生极板的长134.63mm、宽64.64mm、厚2.36mm，为减少误差，分别测试极板5个不同位置的数据，最后以平均值作为该极板的长、宽、厚数值；

3)将生极板至于负压环境(-0.8MPa)下进行无水乙醇中渗透，20min后从无水乙醇中取出，30s后立即称量极板的质量，记为湿态重量105.5g；

4)去除极板上的活性物质，并用酒精清洗干净，将板栅至于60±2℃烘箱内烘干1h后称取板栅质量19.9g，第1片生极板孔隙率A₁₁＝(105.5g-98.5g)/ρ_乙醇/(13.463*6.464*0.236-19.9/ρ_铅)*100％＝47.23％，其中ρ_乙醇为0.789g/cm³；ρ_铅为11.34g/cm³；

5)平行在同一位置取4片生极板，和上述一样测试孔隙率为47.89％、46.92％、47.11％、47.50％；

6)最后以5片生极板孔隙率数值作为这一位置的孔隙率A₁＝(A₁₁+A₂₁+A₃₁+A₄₁+A₅₁)/5＝47.33％。

实施例2

一种生极板孔隙率的测试方法，包括以下步骤：

1)随机挑选1片6-DZF-20用负生极板编号后按称重：记为干态重量68.5g；

2)用游标卡尺测试生极板的长135.88mm、宽65.00mm、厚1.72mm，为减少误差，分别测试极板5个不同位置的数据，最后以平均值作为该极板的长、宽、厚数值；

3)将生极板至于负压环境(-0.8MPa)下进行无水乙醇中渗透，20min后从无水乙醇中取出，30s后立即称量极板的质量，记为湿态重量73.6g；

4)去除极板上的活性物质，并用酒精清洗干净，将板栅至于60±2℃烘箱内烘干1h后称取板栅质量13.8g，第1片生极板孔隙率A₁₁＝(73.6g-68.5g)/ρ_乙醇/(13.588*6.500*0.172-13.8/ρ_铅)*100％＝46.25％，其中ρ_乙醇为0.789g/cm³；ρ_铅为11.34g/cm³；

5)平行在同一位置取4片生极板，和上述一样测试孔隙率为46.79％、47.78％、47.16％、46.50％；

6)最后以5片生极板孔隙率数值作为这一位置的孔隙率A₁＝(A₁₁+A₂₁+A₃₁+A₄₁+A₅₁)/5＝46.90％。

对比例1

采用专利CN111413261A的实施例1的方法测试本发明实施例1中的生极板孔隙率，测量结果为30％，与本发明相比，烘干时需要60-90℃高温，时间30-40min，烘干后冷却10-20min，操作繁琐；而且与实际生极板固化状态存在很大差别，不能真实反应生极板孔率，与实际固化极板测试结果40-50％相差甚远。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。