檢測(cè)電池極板電極電位的裝置及判定落后電極的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了檢測(cè)電池極板電極電位的裝置及判定落后電極的方法，在待測(cè)電池的中蓋上設(shè)通孔，鹽橋的一端穿過所述通孔沒入待測(cè)電池的電解液內(nèi)、鹽橋的另一端浸在盛有硫酸電解液的容器中，充放電機(jī)的正、負(fù)電源線分別與待測(cè)電池的正、負(fù)極相連，充放電機(jī)的第一采集線的正、負(fù)壓線分別與待測(cè)電池的正極、參比電極連接，充放電機(jī)的第二采集線的正、負(fù)壓線分別與參比電極、待測(cè)電池的負(fù)極連接。本發(fā)明采用鹽橋溝通測(cè)試電路，避免從殼體側(cè)面打孔時(shí)損壞電池極板的問題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高檢測(cè)的安全系數(shù)高和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，提高分析失效電池容量下降和故障發(fā)生的原因。
【專利說明】檢測(cè)電池極板電極電位的裝置及判定落后電極的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及蓄電池生產(chǎn)制造領(lǐng)域，具體涉及檢測(cè)電池極板電極電位的裝置及判定 落后電極的方法。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 實(shí)驗(yàn)電池在進(jìn)行循環(huán)壽命測(cè)試時(shí)，大部分電池是因?yàn)殡姵亟M中1-2個(gè)單格電池落 后造成整只電池容量下降導(dǎo)致循環(huán)壽命終止。要想進(jìn)一步確定是正極板還是負(fù)極板出現(xiàn)問 題往往需要借住參比電極來測(cè)量正負(fù)極電極的電位，根據(jù)其相對(duì)值來判定電池在充放電過 程中正負(fù)極板的質(zhì)量狀況，即電池容量下降是由正極還是由負(fù)極造成，以此找出問題極板 來分析電池容量和故障發(fā)生的原因。目前分析落后單格需要先對(duì)失效電池進(jìn)行單格缺陷測(cè) 試，找出落后單格然后在該只單格的殼壁上用電鉆打孔，再另備一個(gè)空的容器，容器上面同 樣也要打孔，且孔的位置與電池殼體等高，接著將容器與落后單格電池用AB膠封固，在容 器內(nèi)裝入與電池內(nèi)部濃度相同的電解液，使電解液通過兩個(gè)孔與電池內(nèi)部相通，然后在容 器內(nèi)置入?yún)⒈入姌O方可開始測(cè)試。一般助力車電池殼壁的厚度為4-5_，打孔非常困難，如 果落后單格是第2和第5單格，則靠近電池殼壁邊上的是負(fù)極板，打孔時(shí)易損壞負(fù)極板；如 果落后單格是其它單格，靠近電池殼壁的是正負(fù)板交替的極群，打孔用力過大也會(huì)損壞正 負(fù)板導(dǎo)致短路（這里所述的單格排序是從電池正極開始記為第1個(gè)單格依次至負(fù)極為第6 個(gè)單格）。因此，現(xiàn)有的裝置操作難度太大，測(cè)試不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供檢測(cè)電池極板電極電位的裝置及判定落后電極 的方法， 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 檢測(cè)電池極板電極電位的裝置，包括蓄電池組中的單格待測(cè)電池，直徑為4mm鎘棒制 成的參比電極，參比電極插入盛有硫酸電解液的容器中，還包括一充放電機(jī)，充放電機(jī)上配 備有第一、第二采集線，所述待測(cè)電池的中蓋上設(shè)有通孔，鹽橋的一端穿過所述通孔沒入待 測(cè)電池的電解液內(nèi)、鹽橋的另一端浸在盛有硫酸電解液的容器中，充放電機(jī)的正、負(fù)電源線 分別與待測(cè)電池的正、負(fù)極相連，充放電機(jī)的第一采集線的正、負(fù)壓線分別與待測(cè)電池的正 極、參比電極連接，充放電機(jī)的第二采集線的正、負(fù)壓線分別與參比電極、待測(cè)電池的負(fù)極 連接。
[0004] 本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)方案是，所述硫酸電解液與待測(cè)電池內(nèi)的電解液密度相同。
[0005] 本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)方案是，所述參比電極的上端設(shè)有導(dǎo)線，導(dǎo)線的端部設(shè)有 與第一、第二采集線配合連接的兩個(gè)接頭。
[0006] 本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)方案是，所述鹽橋?yàn)榄傊伙柡拖跛徕淃}橋，鹽橋與待測(cè) 電池中蓋上開設(shè)的通孔之間用AB膠密封。
[0007] 判定落后電極的方法，包括以下步驟： 1) 選取鎘電極作為參比電極，將鎘電極的電位記為wb ; 2) 將參比電極、充放電機(jī)、待測(cè)電池按照權(quán)1所記載的方式連接好電路，開啟充放電機(jī) 的充電開關(guān)，將待測(cè)電池充滿電，關(guān)閉充電開關(guān)然后開啟充放電機(jī)的放電開關(guān)，以〇. 5C2電 流放電將待測(cè)電池放電至單體電壓1. 6V-1. 75V，整個(gè)放電過程從放電開始起每隔五分鐘記 錄第一、第二采集線對(duì)應(yīng)的電位(正、負(fù)鎘壓）值直至放電結(jié)束； 3) 將步驟2中放電開始那一刻第一、第二采集線對(duì)應(yīng)的電位值記為Wl#、W2#，放電 結(jié)束那一刻的第一、第二采集線對(duì)應(yīng)的電位值記為Wl #、W2#，當(dāng)Wl#< 2. 00V，判定待測(cè)電 池正極板不良，當(dāng)W2末> 0· 20V，判定待測(cè)電池負(fù)極板不良，或當(dāng)（Wb+Wl初）_(Wb+Wl末）> Wb-W2#)時(shí)，判定待測(cè)電池正極板不良，反之則判定待測(cè)電池的負(fù)極板不良。 其中，Wb+Wl；^等于正極板放電初始的電極電位，1)3+11#等于正極板放電結(jié)束時(shí)的電極電位， 等于負(fù)極板放電初始的電極電位，W b-W2#等于負(fù)極板放電結(jié)束時(shí)的電極電位。因此 (Wb+Wl初）_(W b+Wl末）> (Wb-W2初）-(Wb-W2末）不等式的意思是：若放電初始和結(jié)束時(shí)正極 板的電位差大于放電初始和結(jié)束時(shí)負(fù)極板的電位差，則判定正極板不良，反之則負(fù)極板不 良。
[0008] 本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明采用鹽橋溝通測(cè)試電路，鹽橋呈倒u形或垂直于電池上方，從中蓋開設(shè)的通孔 便可插入電池的電解液中，避免從殼體側(cè)面打孔時(shí)損壞電池極板的問題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高檢 測(cè)的安全系數(shù)高和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，提高分析失效電池容量下降和故障發(fā)生的原因。本發(fā)明 通過放電終止時(shí)測(cè)量的正負(fù)極電極電位即可判定極板的良莠，方法簡(jiǎn)單不用經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn) 算即可得出很準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，大大提高日常檢測(cè)的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明未接線的裝置示意圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明接線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 如圖1、2所示的檢測(cè)電池極板電極電位的裝置，包括蓄電池組中的單格待測(cè)電池 1，直徑為4mm鎘棒制成的參比電極2,參比電極2插入盛有硫酸電解液的容器3中，還包括 一充放電機(jī)4,充放電機(jī)4上配備有第一、第二采集線41、42,待測(cè)電池1的中蓋11上設(shè)有 通孔，鹽橋5的一端穿過該通孔沒入待測(cè)電池1的電解液內(nèi)、鹽橋5的另一端浸在盛有硫酸 電解液的容器3中，充放電機(jī)4的正、負(fù)電源線43分別與待測(cè)電池1的正、負(fù)極相連，充放 電機(jī)4的第一采集線41的正、負(fù)壓線分別與待測(cè)電池1的正極、參比電極2連接，充放電機(jī) 4的第二采集線42的正、負(fù)壓線分別與參比電極2、待測(cè)電池1的負(fù)極連接。 為方便接線在參比電極2的上端設(shè)導(dǎo)線21，導(dǎo)線21的端部設(shè)與第一、第二采集線41、 42配合連接的兩個(gè)接頭6。為保證本裝置測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確，要確保硫酸電解液與待測(cè)電池1 內(nèi)的電解液密度相同，鹽橋5采用瓊脂一飽和硝酸鉀鹽橋，鹽橋5與待測(cè)電池1中蓋11上 開設(shè)的通孔之間要用AB膠密封，確保不受外界環(huán)境影響。
[0012] 判定待測(cè)電池中落后電極的方法，包括以下三個(gè)步驟： 步驟1，選參比電極：選取半徑為4mm的鎘電極作為參比電極2,將鎘電極的電位記為 Wb； 步驟2,放電：將參比電極2、充放電機(jī)4、待測(cè)電池1按照權(quán)1所記載的方式連接好電 路，開啟充放電機(jī)的充電開關(guān)，將待測(cè)電池充滿電，關(guān)閉充電開關(guān)然后開啟充放電機(jī)的放電 開關(guān)，以0. 5C2電流放電將待測(cè)電池放電至單體電壓1. 6V-1. 75V，整個(gè)放電過程從放電開始 起每隔五分鐘記錄第一、第二采集線41、42對(duì)應(yīng)的電位值直至放電結(jié)束，第一、第二采集線 41、42對(duì)應(yīng)的電位值由充放電機(jī)直接讀出讀數(shù)，測(cè)量的是正負(fù)極板和參比電極之間的正、負(fù) 鎘壓； 步驟3,判定：將步驟2中放電開始那一刻第一、第二采集線對(duì)應(yīng)的電位值記為W1&W2 始，放電結(jié)束那一刻的第一、第二采集線對(duì)應(yīng)的電位值記為W1末、W2末，當(dāng)W1末< 2. 00V，判定 待測(cè)電池正極板不良，當(dāng)W2末> 0. 20V，判定待測(cè)電池負(fù)極板不良，或當(dāng)（Wb+Wl初)-(Wb+Wl末） > (Wb-WZyy Wb-W2#)時(shí)，判定待測(cè)電池正極板不良，反之則判定待測(cè)電池的負(fù)極板不良。
[0013] 下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本判定方法。
[0014] 實(shí)施例1 將檢測(cè)出的落后單格電池1#、2#、3#在常溫環(huán)境下按照本發(fā)明的方法連線，選擇直徑 為4_的鎘棒作為參比電極，按本發(fā)明的步驟測(cè)量結(jié)果和判定結(jié)果如下表：

【權(quán)利要求】
1. 檢測(cè)電池極板電極電位的裝置，包括蓄電池組中的單格待測(cè)電池（1 )，鎘棒制成的 參比電極（2)，參比電極（2)插入盛有硫酸電解液的容器（3)中，還包括一充放電機(jī)（4)，充 放電機(jī)（4)上配備有第一、第二采集線（41、42 )，其特征在于：所述待測(cè)電池（1)的中蓋（11) 上設(shè)有通孔，鹽橋（5)的一端穿過所述通孔沒入待測(cè)電池（1)的電解液內(nèi)、鹽橋（5)的另一 端浸在盛有硫酸電解液的容器（3)中，充放電機(jī)（4)的正、負(fù)電源線（43)分別與待測(cè)電池 (1)的正、負(fù)極相連，充放電機(jī)（4)的第一采集線（41)的正、負(fù)壓線分別與待測(cè)電池（1)的正 極、參比電極（2)連接，充放電機(jī)（4)的第二采集線（42)的正、負(fù)壓線分別與參比電極（2)、 待測(cè)電池（1)的負(fù)極連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電池極板電極電位的裝置，其特征在于：所述硫酸電解液 與待測(cè)電池（1)內(nèi)的電解液密度相同。
3. 如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電池極板電極電位的裝置，其特征在于：所述參比電極（2) 的上端設(shè)有導(dǎo)線（21)，導(dǎo)線（21)的端部設(shè)有與第一、第二采集線（41、42)配合連接的兩個(gè) 接頭（6)。
4. 如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電池極板電極電位的裝置，其特征在于：所述鹽橋（5)為瓊 脂一飽和硝酸鉀鹽橋，鹽橋（5)與待測(cè)電池（1)中蓋（11)上開設(shè)的通孔之間用AB膠密封。
5. 用權(quán)1至權(quán)4所述裝置判定落后電極的方法，其特征包括以下步驟： 1)選取直徑為4mm的鎘棒作為參比電極（2)，將鎘棒的電位記為Wb ; 2 )將參比電極（2 )、充放電機(jī)（4 )、待測(cè)電池（1)按照權(quán)1所記載的方式連接好電路，開 啟充放電機(jī)（4)的充電開關(guān)，將待測(cè)電池充滿電，關(guān)閉充電開關(guān)然后開啟充放電機(jī)（4)的放 電開關(guān)，以〇. 5C2電流放電將待測(cè)電池放電至單體電壓1. 6V-1. 75V，整個(gè)放電過程從放電開 始起每隔五分鐘記錄第一、第二采集線（41、42)對(duì)應(yīng)的電位值直至放電結(jié)束； 3)將步驟2中放電開始那一刻第一、第二采集線對(duì)應(yīng)的電位值記為Wl#、W2#，放電 結(jié)束那一刻的第一、第二采集線對(duì)應(yīng)的電位值記為Wl#、W2末，當(dāng)Wl#< 2.00V，判定待測(cè) 電池正極板不良，當(dāng)W2末> 0· 20V，判定待測(cè)電池負(fù)極板不良，或當(dāng)（Wb+Wl初）-(Wb+Wl末）> (W b-W2Λ)-( Wb-W2#)時(shí)，判定待測(cè)電池正極板不良，反之則判定待測(cè)電池的負(fù)極板不良。
【文檔編號(hào)】H01M10/48GK104091972SQ201410304354
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】馬換玉, 李春景, 陳飛, 方明學(xué), 楊惠強(qiáng) 申請(qǐng)人:天能集團(tuán)江蘇科技有限公司