[发明专利]一种AGM隔板干态压缩回复循环耐久性的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池隔板检测技术领域，具体涉及一种AGM隔板干态压缩回复循环耐久 性的检测方法。

背景技术

蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置，通过可逆的化学反应实现再充电，是可 再充电的电池。铅酸蓄电池因其价格低廉、原材料易获取、使用上安全可靠，适用于大电流 放电及广泛的环境温度范围等优点，在化学电源中一直占有绝对优势。随着铅酸蓄电池的发 展，对电池性能方面提出更高的要求，尤其是在高功率、长寿命的性能要求上。随着技术的 不断进步，发现电池装配压力是确保长寿命的关键因素，而用于包覆极板的隔板的性能是控 制电池装配压力的决定因素。

玻璃纤维(AGM)隔板是国内铅酸蓄电池应用最广的一种隔板。AGM隔板主要材料是玻 璃纤维，由中碱性或高碱玻璃加工而成，其主要成分是二氧化硅，约占总成分的65-73％，余 量为金属元素的氧化物。通过选择不同粗细度、不同长度的玻璃纤维材料的混合比例制造出 不同性能的隔板。

隔板是有弹性的，受压大小不同，厚度就不同，按照JB/T7630.1《铅酸蓄电池超细玻璃 纤维隔板标准》和GB/T28535-2012《铅酸蓄电池隔板》中隔板的厚度是指隔板在10KPa压力 下测得的厚度，这一厚度为标称厚度，常压下，隔板厚度大于标称厚度。隔板受压会减少厚 度，释放压力又可恢复或部分恢复原来厚度。不同国家对隔板测量有不同的压力规定，我国 采用10KPa的压力。

在电池中，因为有隔板压力存在，极板受隔板压力影响，电池的寿命会增加，原因如下： 1、压力可有效防止正极板活性物质的脱落；2、隔板压力的存在可以降低电解液的分层；3、 隔板的压力可以使电解液始终供给极板，避免极板在充放电时酸的供给不足。因此，隔板的 压缩性能对电池性能影响很大。

在跟踪电池循环寿命时发现电池寿命短的电池单格往往装配压过低，也就是AGM隔板 压缩能力过差。分析原因，蓄电池在使用过程中，AGM隔板有“呼吸”现象，蓄电池在放电 时对AGM隔板进行释放相当于“吸气”，而在充电时对AGM隔板进行压缩相当于“出气”， 电池在循环使用就需要AGM反复“呼吸”，AGM隔板在反复“呼吸”过程中，隔板压力逐 渐下降，以至于电池使用后期，内阻增大、容量减少、衰减加快，造成电池寿命短。这就要 求对AGM隔板的“呼吸”能力进行检测，也就是AGM隔板的压缩耐久进行测试。

在日常检测中，只有在蓄电池生产工序对AGM隔板进行干态压缩的抽测，没有对压缩 耐久性能进行检测。查阅文献和资料目前只是有人对AGM隔板压缩耐久性能提出关注，但 是没有相关的测试方法和专门用来检测的设备。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种AGM隔板干态压缩回复循环耐久性的检测方法， 通过检测AGM隔板的循环耐久性表征来隔板性能，为蓄电池设计和装配时选择合适的AGM 隔板提供依据。

一种AGM隔板干态压缩回复循环耐久性的检测方法，包括以下步骤：

(1)取若干张隔板样品，整齐叠放；

(2)设定峰值压力为N1，压缩隔板样品至总厚度为d1，20KPa×样品面积≤N1≤200KPa ×样品面积；

(3)撤销压力，使隔板样品完全回复；

(4)再次压缩隔板样品至总厚度为d1，然后撤销压力，使其完全回复；

(5)重复步骤(4)若干次，测量最后一次压缩隔板样品至厚度为d1时的压力，记为N2，以 N1与N2的差值表征隔板干态压缩回复循环耐久性。

在生产研究中发现极板组压迫力下降(主要原因为隔板厚度的降低)是密封式铅蓄电池寿 命劣化的主要原因。因此，本发明基于干态下模拟AGM隔板在蓄电池充放电过程中作反复 压缩回复，循环若干次之后，计算压力差值表征隔板的循环耐久性。

模拟蓄电池组装时隔板的装配压力，步骤(2)中对隔板样品施加N1的固定压力。测量的 隔板样品总厚度d1表示在初始装配压力为N1时AGM隔板的厚度。

蓄电池在组装生产中，选择合适的装配压力至关重要。不同的蓄电池会选择不同的装配 压力，一般生产中，6-DZM-12Ah电池选用装配压力在90～110KPa，6-DZM-20Ah电池选用 40～60KPa。使用本发明的检测方法，可分别从20KPa、40KPa、60KPa、80KPa、100KPa、 120KPa至200KPa进行模拟试验来确定隔板材料性能。