一種鉛酸蓄電池鉛膏品質(zhì)的快速鑒定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域，尤其涉及一種能全面檢測鉛膏中的雜質(zhì)離子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛膏是由鉛粉、水、稀硫酸和添加劑在膏機(jī)中混合而成的膏狀物，鉛膏的制備一直是鉛酸蓄電池極板生產(chǎn)最重要、最復(fù)雜、最難控制的生產(chǎn)工序，鉛膏的含鉛量也和電池容量有直接相關(guān)性。在生產(chǎn)的過程中，也會(huì)不可避免的滲入雜質(zhì)離子，而鉛膏中的雜質(zhì)離子，直接影響鉛酸蓄電池鉛膏品質(zhì)。例如，F(xiàn)e離子會(huì)導(dǎo)致正極和負(fù)極自放電，進(jìn)入電解液后內(nèi)部形成微電池，產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致活性物質(zhì)損耗，影響電池性能；鐵會(huì)降低H2的析出電位、增大自放電；低價(jià)態(tài)鐵可以在正極被氧化，同時(shí)正極活性物質(zhì)二氧化鉛被還原；被氧化的高價(jià)態(tài)鐵可通過對(duì)流、擴(kuò)散到達(dá)負(fù)極，在負(fù)極上進(jìn)行還原過程，即負(fù)極活性物質(zhì)鉛被氧化；還原態(tài)的鐵離子又可借助于擴(kuò)散、對(duì)流到達(dá)正極重新被氧化，如此反復(fù)循環(huán)。因此，即使只有少量可變價(jià)態(tài)鐵雜質(zhì)存在，也可使正極和負(fù)極的自放電連續(xù)進(jìn)行，對(duì)鉛酸蓄電池性能的影響是致命的，而且鐵雜質(zhì)在充放電過程中也可以進(jìn)入電解液，當(dāng)鐵雜質(zhì)在電解液中含量大于0.01%時(shí)，極板就會(huì)受到破壞，呈淡紅色，變得硬而脆；當(dāng)鐵雜質(zhì)含量高于0.5%時(shí)，自放電現(xiàn)象非常嚴(yán)重，能在一晝夜內(nèi)，將存電全部放光。Zn離子含量大于0.1 %時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電池負(fù)極隔壓偏正，引起電池端電壓降低，影響電池組電壓的均衡性，從而對(duì)電池產(chǎn)生危害；極膏中Cu的雜質(zhì)離子進(jìn)入電解液，也會(huì)引起電解液雜質(zhì)含量升高，由此可以導(dǎo)致電池負(fù)極鎘壓偏正，引起電池端電壓降低，影響到電池組電壓的均衡性。由此可見，鉛膏中所含雜質(zhì)離子的種類及其含量的多少直接影響生產(chǎn)出來的鉛膏是否合格，然而鉛膏成分比較復(fù)雜，對(duì)其質(zhì)量分析誤差也較大，近幾年該技術(shù)領(lǐng)域的一些研宄也主要集中在對(duì)鉛膏中雜質(zhì)離子的定性判定，一直不能全面檢測鉛膏中的雜質(zhì)離子，存在有些雜質(zhì)離子沒有被檢測到；或者檢測出雜質(zhì)離子而不能定量分析，從而不能準(zhǔn)確判斷鉛膏品質(zhì)，且檢測方法繁瑣，不易操作，不能簡單方便、全面準(zhǔn)確的分析鉛膏中雜質(zhì)離子的種類及其含量。
[0003]目前對(duì)鉛膏的檢測方法主要將鉛膏溶解處理，通過顏色觀察，對(duì)比比色卡，定性分析鉛膏成分，如公開號(hào)CN 103712977 A、申請(qǐng)?zhí)?01210370634.7、發(fā)明名稱為“鉛酸蓄電池負(fù)極板鉛膏成分檢測方法”;在檸檬酸/檸檬酸鈉體系，定量分析鉛膏中個(gè)別雜質(zhì)離子Zn的含量，分析方法復(fù)雜，如“鋅雜質(zhì)對(duì)鉛酸蓄電池性能的影響，1006-0847 (2014) 02-56-04” ;采用XRF分析手段，檢測鉛膏中雜質(zhì)離子含量，其不能準(zhǔn)確檢測鉛膏中所有雜質(zhì)離子，不夠全面準(zhǔn)確，且操作復(fù)雜，如“廢鉛酸蓄電池鉛膏性質(zhì)分析，1673-9108 (2012) 09-3259-04”。
[0004]可見，目前鉛膏的檢測方法存在以下缺點(diǎn):
[0005]1、不能全面檢測鉛膏所含雜質(zhì)離子，鑒定鉛膏品質(zhì)存在誤差；
[0006]2、鑒定鉛膏品質(zhì)過程中，檢測方法操作復(fù)雜，反應(yīng)速度慢，耗時(shí)太多；
[0007]3、不能同時(shí)定性、定量分析鉛膏雜質(zhì)離子，從而不能準(zhǔn)確鑒定鉛膏品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種鉛酸蓄電池鉛膏品質(zhì)的快速鑒定方法。
[0009]本發(fā)明的鉛酸蓄電池鉛膏品質(zhì)的快速鑒定方法，包括如下步驟:
[0010]第一步、利用能量色散X射線分析法檢測得出鉛膏中所含雜質(zhì)元素以及含鉛量；
[0011]第二步、采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法檢測所述第一步中雜質(zhì)元素的含量。
[0012]進(jìn)一步的，所述第一步中能量色散X射線分析法包括步驟:
[0013](I)、分別從鉛酸蓄電池的正極和負(fù)極鉛膏中取樣；
[0014](2)、將取得的樣品先真空烘干，再將樣品放置在掃描電子顯微鏡的樣品臺(tái)上進(jìn)行能量色散X射線檢測；
[0015](3)、分別采集樣品三個(gè)不同微區(qū)的能譜，將采集的三次能譜結(jié)果匹配成相應(yīng)的雜質(zhì)元素，并將三次的雜質(zhì)元素含量進(jìn)行平均，得出鉛膏中所含的雜質(zhì)元素及含鉛量。
[0016]進(jìn)一步的，所述第二步中電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法檢測步驟包括:
[0017](1)、配置樣品溶液:稱取0.1g樣品于燒杯中，加入1mL王水密封超聲溶解，至完全溶解后，加熱使王水揮發(fā)完，得到白色晶狀固體，加入20mL硝酸溶液，再加入30ml去離子水，密封超聲至完全溶解，將獲得的樣品溶液置于容量瓶中，并稀釋至50mg/L備用；
[0018](2)、分別配置 0.1mg/L，0.5mg/L，1.0mg/L, 2.0mg/L, 5.0mg/L 雜質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液；
[0019](3)、利用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，用雜質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液確定樣品溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0020]進(jìn)一步的，能量色散X射線分析法的第(I)步驟中分別在正極和負(fù)極的極板上的上、中、下三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行鉛膏取樣。
[0021]進(jìn)一步的，能量色散X射線分析法的第(3)步驟中在ΙΟΟμπι2的微區(qū)內(nèi)采集樣品的能譜。
[0022]進(jìn)一步的，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法檢測的第(I)步驟中加入的硝酸溶液中的硝酸和水體積比為1:3。
[0023]借由上述方案，本發(fā)明的鉛酸蓄電池鉛膏品質(zhì)的快速鑒定方法采用的EDX檢測法操作方便、快捷，能快速檢測出樣品中所含的全部元素，還可檢測出含鉛量，從而對(duì)電池容量有一個(gè)初步判定；利用ICP分析方法能準(zhǔn)確檢測出對(duì)應(yīng)雜質(zhì)元素的含量。
[0024]取得的有益效果如下:兩步分析法，操作簡單，省時(shí)省力；能夠檢測出鉛膏中所有元素，為電池或鉛膏質(zhì)量提供參考；可以圈定鉛膏中所含雜質(zhì)元素，避免第二步ICP法進(jìn)行定量分析時(shí)，做無用檢測，大大減少了工作量；另外，本發(fā)明的檢測方法樣品用量少，標(biāo)準(zhǔn)溶液可重復(fù)使用，極大地避免了廢液對(duì)環(huán)境的污染；而且基于此方法，可以快速準(zhǔn)確鑒定鉛膏品質(zhì)。
[0025]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明中正極鉛膏EDX圖；
[0027]圖2是本發(fā)明中負(fù)極鉛膏EDX圖；
[0028]圖3是本發(fā)明中正極鉛膏元素成分表；
[0029]圖4是本發(fā)明中負(fù)極鉛膏元素成分