[发明专利]铅酸蓄电池最佳放电深度测试分析与评估方法

说明书

本发明涉及一种铅酸蓄电池最佳放电深度测试分析与评估方法，通过对不同荷电态的正极板的活性物质，采用X射线光电子能谱（XPS）测试并进行数据处理，测出不同荷电态下的PbSO₄及PbO₂的质量百分含量及对应的凝胶区的比例大小，根据凝胶区的比例速率变化，确定最大临界点，找出对应的最佳放电深度，来预评估电池的循环寿命大小及各种产品技术方案的优劣，提高电池性价比。本发明实施简便、过程短、测量精度高、评估准确，特别适合用来评估研发阶段的铅酸蓄电池设计寿命。

技术领域

本发明属于电化学电池技术领域，具体地讲，本发明涉及一种铅酸蓄电池，特别是铅酸蓄电池最佳放电深度测试分析与评估方法。

背景技术

随着时代的发展，各行各业除对铅酸蓄电池需求量不断地增加，同时对铅酸蓄电池的性能也有了更高的要求。为了适应社会发展的需要，满足客户的期盼，本行业有责任、有义务向社会提供性价比高的铅酸蓄电池产品。鉴于本行业至今没有一项公认的铅酸蓄电池设计评估方法，使得用同一技术方案设计的铅酸蓄电池，在不同放电深度条件下设计寿命差距较大，不同技术方案设计的铅酸蓄电池设计寿命差距更大。目前，本行业验证铅酸蓄电池的设计寿命只能借鉴循环寿命的测试结果来评价。可是，该方法周期太长，验证成本大，不适合用来评定处于研发阶段的铅酸蓄电池设计寿命。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种技术先进，方法简便、快捷，测试结果准确的铅酸蓄电池最佳放电深度测试分析与评估方法，该方法特别适合用于指导铅酸蓄电池新产品研发。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

铅酸蓄电池最佳放电深度测试分析与评估方法，其改进之处在于按下列步骤进行：

1）对蓄电池满荷电态的正极板进行荷电态调整放电，分别制作30%、40%、50%、60%、70%、80%、90% 荷电态正极板各1片；

2）对不同荷电态的正极板的活性物质PAM分别进行取样标识；

3）利用X射线光电子能谱XPS测试得到Pb4f峰、S2p峰和O1s峰，通过RietveldRefinement工具进行数据处理；

4）计算得出不同荷电态下的正极板样品的PbSO₄及PbO₂的质量百分含量；

5）采用X射线光电子能谱XPS对O1s峰分峰处理，得出不同荷电态下对应凝胶区的比例；

6）根据不同荷电态正极板活性物质凝胶区比例大小与PbSO₄的质量百分含量对应关系，找出凝胶区的比例变化速率最大的临界点，得出最佳放电深度；

7）通过对比不同技术方案的凝胶区临界点比例大小，来表证不同技术方案的蓄电池最佳放电深度，得出最佳设计方案。

作为进一步改进方案，所述步骤2）具体做法为：对每片正极板沿厚度d方向均匀分为3层，每层厚度约为0.33d，在每层的中间部位取样，长度L方向的取样位置分别在0.25L、0.5L、0.75L处，宽度B方向的取样位置在0.5B处， 每层取样1个，将3个试样混合后作为标准试样，按不同荷电态进行编号。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极效果：

1、本发明实施简便、过程短、测量精度高、评估准确，特别适合用来评估研发阶段的铅酸蓄电池设计寿命。

2、本发明通过测定不同荷电态正极板活性物质PAM的PbSO₄及PbO₂及对应的凝胶区比例大小，导出凝胶区临界比例，根据凝胶区临界比例大小，来预评估电池的循环寿命大小及产品技术方案优劣。

3、本发明通过凝胶区临界比例的测定，来确定产品的最佳放电深度，让蓄电池发挥最优性价比。