[发明专利]铅酸蓄电池正极活性物质PAM分析测试方法

说明书

本发明涉及一种铅酸蓄电池正极活性物质PAM分析测试方法，通过对不同荷电态的正极活性物质PAM分层取样，用X射线粉末衍射(XRD)分析，并利用Rietveld Refinement工具进行数据处理，得出每个样品的PbO₂的质量百分含量，采用高斯分布函数对不同荷电态、不同层下的PbO₂的含量分布曲线进行拟合，通过活性物质反应深度的变化速率，来表示正极极板活性物质的最佳荷电态(放电深度)或不同极板的荷电性能优劣。本发明的分析方法，通过反应深度来评估电池的循环寿命大小及设计方案的优劣，通过反应深度的变化速率，确定各类设计电池的合适的放电深度。

技术领域

本发明涉及到工业铅酸蓄电池领域，特别涉及一种铅酸蓄电池正极活性物质PAM分析测试方法。

背景技术

目前铅酸蓄电池极板活性物质没有系统的分析评估方法，只能通过观测外观形状、色彩，或者分析正极板中的PbO₂百分比，不能定量分析极板在不同荷电态下的活性物质的反应深度的大小，电池的设计寿命只能通过循环寿命测试结果确定，研发周期太长，不能对极板活性物质性能进行预评估，指导产品的研发与设计改进。因此，发明一种铅酸蓄电池正极活性物质PAM性能分析方法，对设计方案进行分析和寿命预评估，对进一步优化产品结构及性能设计，缩短研发周期，减少设计工作失误，设计长寿命循环型电池非常必要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种解决电池正极极板的活性物质的分析方法问题，通过对极板性能的分析评估，找出最优设计，提高产品的循环寿命，保证产品可靠性与最佳使用效果的铅酸蓄电池正极活性物质PAM分析测试方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种铅酸蓄电池正极活性物质PAM分析测试方法，包括如下步骤：

1)对不同荷电态的正极活性物质PAM分层取样，

2)用X射线粉末衍射分析(XRD)，

3)利用Rietveld Refinement工具进行数据处理，

4)得出每个样品的PbSO₄和PbO₂的质量百分含量，

5)采用高斯分布函数对不同荷电态、不同层下的PbO₂的含量分布曲线进行拟合，

6)通过活性物质反应深度的变化速率，来表示正极极板活性物质的放电深度或不同极板的荷电性能优劣。

上述技术方案所述步骤1)具体为：将铅酸蓄电池的正极极板按不同百分比的放电电量进行放电，分别制作N种不同荷电态的正极极板，每种各1片，每片极板沿厚度d(mm)方向均匀分为5层，厚度取样点坐标为0.1d，0.3d，0.5d，0.7d，0.9d，每层厚度为0.2d(mm)，在每层中间部位取样，长度L方向的取样位置在0.25L～0.75L，宽度B方向的取样位置在0.25B～0.75B，每层按上、中、下，或左、中、右，取样3点，并将3个试样混合后作为标准试样，按荷电态百分比及层数分别进行编号。

上述技术方案所述步骤5)具体为：采用高斯分布函数对PbO₂的含量分布曲线进行拟合，取

σ＝2.25-w/2，mm，

其中，A是拟合得到的高斯函数曲线的积分面积，Z表示极板正极活性物质PAM中的PbO₂平均含量(％)，σ表示极板厚度方向上的平均反应深度(mm)，y₀代表统计计算的系数，w代表加权半峰宽度。

上述技术方案所述正极极板按不同的放电电量进行放电，分别制作40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％七种不同荷电态的正极极板各1片。