[发明专利]镍氢电池隔膜湿电阻检测方法和装置

说明书

技术领域

镍氢电池隔膜湿电阻检测方法和装置是化学电源、电池技术领域涉及到的工业生产蓄电池质量控制的检测技术。

背景技术

隔膜材料是组成镍氢电池的重要结构材料。隔膜必须具有很高的化学稳定性和吸收保持电解液的良好能力。具有适宜卷绕组装加工的机械性能。隔膜既是电子的绝缘体，又要必备优良的离子导电性，因此隔膜材料在电解液中的湿电阻值不能高，否则会增大电池内阻，增加电池内耗使电池不能释放大电流。因此通过隔膜湿电阻的检测优选隔膜材料，是电池生产的需要。已有的电池隔膜检测方法【1】【2】是选取很小面积的隔膜作样品，检测的局限性、离散性大。被测隔膜在仪器中夹持的方式和受力状态与电池结构中隔膜的使用状态差异很大，不能反映电池隔膜使用效果。而且检测中样品夹持稳定性差，操作难度大检测效率低。

发明内容

本发明的目的就是为了提高镍氢电池隔膜质量检测水平，有利于高品质隔膜的研究而设计的一种操作方便完全模拟隔膜在电池结构中的尺寸和受挤压力状态下的一种镍氢电池隔膜湿电阻检测方法和设备，这种方法既适用于镍氢电池隔膜湿电阻的检测也可用于其它品种电池的微孔隔膜的检测。

本发明的基本测试方法是将镍氢电池隔膜样品置于多孔(两维或三维空间结构)的电极上下极板之间，用砝码与汽缸在上电极上施加一个合适的压力给被检测隔膜样品，并引导电解液穿过电极的多孔结构，浸湿电池隔膜样品，然后再通过精密毫欧电阻表读取数据。实现上述检测方法的装置自下而上依次包括下电极支承体、导流浅沟槽、多孔下电极板、多孔上电极板、导流浅沟槽、上电极支承体、施重砝码和汽缸、电解液储瓶、注液阀、密封罩。

1.上述镍氢电池隔膜湿电阻检测装置的多孔上电极板和多孔下电极板的设计是采取模拟圆柱型卷绕的镍氢电池或方型叠层电池的正极极板和负极极板展开的平面结构，按照相似形状面积的比例尺寸来设计构型和尺寸大小。再选用金属泡沫镍辊压的片材裁剪制作成三维网状多孔电极并焊接出引线以便连接测试电路。下电极板尺寸要略大于上电极板。上述的多孔电极板分别镶崁在上下电极支承体的有浅沟槽端面上。

2.上述镍氢电池隔膜湿电阻检测装置的下电极支承体(图1)由耐腐蚀绝缘材料制成，它是由环型槽和下电极支承凸台构成。中心部位支承凸台的上端面尺寸与下电极尺寸相当并刻有交叉分布可供电解液流动的浅沟槽，浅沟槽深1.5毫米、宽1.5毫米为V型，在有槽平面镶崁多孔下电极极板并将电极导线引出。外围环型槽结构宽度约为12毫米、深度约为20毫米用来加注电解液，检测时使液面淹没中心部位支承平台为上下多孔电极提供电解液。这一整体型下电极支承体就是检测装置的平台底座。

3.上述镍氢电池隔膜湿电阻检测装置的上电极支承体(图1)由耐腐蚀绝缘材料制成，依据上电极的平面尺寸，构成上电极支承体的下端面，并刻有交叉分布可供电解液流动的浅沟槽，浅沟槽为V型槽深1.5毫米、宽1.5毫米。在这个有槽平面镶崁多孔上电极极板，并将电极导线引出，上电极板支承体的厚度为20-30毫米。支承体上端面设有与砝码和汽缸联接的螺孔等。

4.上述镍氢电池隔膜湿电阻检测装置的加力配重砝码由金属材料制成，可压夹在上下电极间的电池隔膜样品。使极板与样品保持紧密可靠的夹持接触。

加力汽缸为微型小行程汽缸，可通过调压阀调节压力，可提升上电极便于夹装和更换被测样品。砝码和汽缸加压达到挤压电池隔膜的效果。

5.上述镍氢电池隔膜湿电阻检测装置配有外罩和电解液储液瓶及阀门管路，阀门管路可向夹持电池隔膜样品的下电极支承体环型槽内加注电解液(电解液为标准浓度KOH溶液)，液面要达到夹持状态时上电极V型浅沟槽高度，通过孔隙管路浸没湿透隔膜样品供湿电阻检测。外罩用玻璃或金属板制成，也可充恒温干燥气体满足测试环境要求。

6.上下电极的引出导线穿过绝缘体与四线端子精密毫欧电阻表连接，组成镍氢电池隔膜湿电阻检测系统。

镍氢电池隔膜湿电阻检测方法的步骤如下

1.依据下电极极板尺寸面积裁剪待测隔膜样品。

样品尺寸略大于下电极尺寸，长宽各方向多出5毫米的边沿。

2.闭合上下多孔电极板，使上下电极接触同时注入电解液，使装置的上下电极体内充满电解液。开启毫欧电阻计读取空白背景电阻值(稳定后读取数值)。

3.提升上电极，放入待测电池隔膜样品。闭合电极使样品夹持好，并调节施加适当压力(固定压力值)，关闭隔离罩。

4.打开电解液储液瓶的加注阀，向下支承台环型槽加注电解液。

5.电解液液面控制在没过上电极极板绝缘体浅沟槽位置，使电池隔膜样品得到充分的润湿渗透。