测试极板结合强度的方法及设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010235396.3 (22)申请日 2020.03.30 (71)申请人 淄博火炬能源有限责任公司 地址 255056 山东省淄博市张店区淄博第 九号信箱 (72)发明人 李敏陈龙霞唐胜群王玉莹 董林张杰王强 (74)专利代理机构 青岛发思特专利商标代理有 限公司 37212 代理人 张洪艳 (51)Int.Cl. G01N 19/04(2006.01) (54)发明名称 测试极板结合强度的方法及设备 (57)摘要 本发明涉及一种测试极板结合强度的方法 及设备， 属于铅。

2、酸蓄电池测试技术领域； 所述方 包括步骤S1， 取2-3片与待测极板完全相同的板 栅， 将所述板栅与待测极板完全重叠在一起， 放 到第一钢板和第二钢板之间； 步骤S2， 根据待测 极板的测试种类和规格选择相应的检测装置， 将 检测装置安装到第二钢板内侧； 步骤S3， 向内侧 匀速水平移动第二钢板， 检测最大压力值； 步骤 S4， 根据公式PF/S计算极板的结合强度； 所述 设备包括底座、 垂直于水平面的第一钢板和第二 钢板， 第二钢板外侧固定有连杆， 第二钢板内侧 开有凹槽， 凹槽可拆卸安装有检测装置； 连杆可 带动第二钢板水平移动； 能够测试极板结合强 度， 测试方法操作方便、 结果精确。 。

3、权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 111323368 A 2020.06.23 CN 111323368 A 1.一种测试极板结合强度的方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 步骤S1， 取2-3片与待测极板完全相同的板栅， 将所述板栅与待测极板完全重叠在一 起， 放到第一钢板(1)和第二钢板(2)之间； 步骤S2， 根据待测极板的测试种类和规格选择相应的检测装置， 将检测装置安装到第 二钢板(2)内侧， 使待测点所在的栅格内中心位置与检测装置对应； 步骤S3， 向内侧匀速水平移动第二钢板(2)， 直至极板承受最大压力， 检测最大压力值； 步骤S4， 根据公式PF/S计算极板的结合强度。

4、， 其中， P为结合强度， F为最大压力值， S为检测装置与极板接触面的横截面面积。 2.根据权利要求1所述的测试极板结合强度的方法， 其特征在于， 步骤S3中检测最大压 力值的方法为： 在第一钢板(1)外侧设置压力传感器(3)， 压力传感器(3)连接显示屏(4)， 极 板承受最大压力时记录显示屏(4)示数即为最大压力值。 3.根据权利要求1所述的测试极板结合强度的方法， 其特征在于， 测试极板铅膏与板栅 结合强度时， 步骤S2中选择的检测装置为不锈钢检测块； 测试极板铅膏与铅膏结合强度时， 步骤S2中选择的检测装置为不锈钢检测针。 4.根据权利要求3所述的测试极板结合强度的方法， 其特征在于。

5、， 测试极板铅膏与板栅 结合强度时， 步骤S3中直至铅膏从栅格上脱落即为极板承受最大压力； 测试极板铅膏与铅 膏结合强度时， 步骤S3中直至检测装置穿透极板即为极板承受最大压力。 5.一种测试极板结合强度的设备， 其特征在于， 应用于权利要求1-4所述的测试极板结 合强度的方法， 包括底座(6)、 垂直于水平面的第一钢板(1)和第二钢板(2)， 第一钢板(1)和 第二钢板(2)位置对应， 第一钢板(1)外侧安装有压力传感器(3)， 压力传感器(3)连接显示 屏(4)； 第二钢板(2)外侧固定有连杆(7)， 第二钢板(2)内侧开有凹槽(201)， 凹槽(201)可拆 卸安装有检测装置； 第一钢板。

6、(1)和连杆(7)安装在底座(6)上， 连杆(7)可带动第二钢板(2) 水平移动。 6.根据权利要求5所述的测试极板结合强度的设备， 其特征在于， 凹槽(201)呈六边形， 凹槽(201)深度为3mm-8mm， 六边形外切圆的半径为4mm-8mm。 7.根据权利要求5或6所述的测试极板结合强度的设备， 其特征在于， 检测装置包括不 锈钢检测块和不锈钢检测针。 8.根据权利要求7所述的测试极板结合强度的设备， 其特征在于， 不锈钢检测块包括检 测块上部(801)、 检测块下部(802)， 检测块上部(801)高度12mm-20mm、 横截面的形状与栅格 相同且相应尺寸为栅格尺寸下公差； 检测块下。

7、部(802)高度、 横截面及尺寸与凹槽(201)配 套， 检测块下部(802)可拆卸安装到凹槽(201)内。 9.根据权利要求7所述的测试极板结合强度的设备， 其特征在于， 不锈钢检测针包括检 测针上部(901)、 检测针中部(902)、 检测针下部(903)， 检测针上部(901)高度1mm-5mm、 横截 面为圆形， 圆形的半径为极板厚度的0.1倍-0.5倍； 检测针中部(902)为喇叭口结构， 高度为 8mm-15mm,半径为10mm-20mm； 检测针下部(903)高度、 横截面及尺寸与凹槽(201)配套， 检测 针下部(903)可拆卸安装到凹槽(201)内。 10.根据权利要求5或6。

8、所述的测试极板结合强度的设备， 其特征在于， 连杆(7)另一侧 连接有手摇把手(5)， 手摇把手(5)可推动第二钢板(2)匀速水平移动。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111323368 A 2 测试极板结合强度的方法及设备 技术领域 0001 本发明涉及一种测试极板结合强度的方法及设备， 属于铅酸蓄电池测试技术领 域。 背景技术 0002 固化是铅酸蓄电池生产的一个重要工序， 固化效果直接关系到电池的容量和寿 命。 固化期间铅膏颗粒相互交联在一起， 形成坚固的不间断多孔物质(骨架)， 同时板栅合金 发生氧化反应， 并在板栅表面形成腐蚀层， 该腐蚀层与铅膏紧密结合在一起。 检验固化效果 时。

9、不但要检验铅膏与铅膏的结合强度， 也要检测铅膏与板栅之间的结合强度。 一般生产中 用脱粉率来表征生板固化效果， 该数据的测量受人员、 操作方法及环境的影响较大， 且不能 对固化效果进行精准的量化评价。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题是： 克服现有技术的不足， 提供一种测试极板结合强度 的方法及设备， 能够测试极板结合强度， 既可以量化铅酸蓄电池生产过程中半成品质量， 指 导铅酸蓄电池生产， 也可以用于科研， 为试验提高精准数据分析。 0004 本发明所述测试极板结合强度的方法， 包括如下步骤： 0005 步骤S1， 取2-3片与待测极板完全相同的板栅， 将所述板栅与待测极板完全重叠。

10、在 一起， 放到第一钢板和第二钢板之间； 0006 步骤S2， 根据待测极板的测试种类和规格选择相应的检测装置， 将检测装置安装 到第二钢板内侧， 使待测点所在的栅格内中心位置与检测装置对应； 0007 步骤S3， 向内侧匀速水平移动第二钢板， 直至极板承受最大压力， 检测最大压力 值； 0008 步骤S4， 根据公式PF/S计算极板的结合强度， 0009 其中， P为结合强度， F为最大压力值， S为检测装置与极板接触面的横截面面积。 0010 在此， 第一钢板和第二钢板可以为不锈钢板， 通过第一钢板和第二钢板对检测装 置和待测极板施压， 向内侧匀速水平移动第二钢板， 使得测试结果精确。 待。

11、测点所在的栅格 内中心位置与检测装置对应， 进一步提高测试结果精确度。 0011 优选地， 步骤S3中检测最大压力值的方法为： 在第一钢板外侧设置压力传感器， 压 力传感器连接显示屏， 极板承受最大压力时记录显示屏示数即为最大压力值。 0012 优选地， 测试极板铅膏与板栅结合强度时， 步骤S2中选择的检测装置为不锈钢检 测块； 测试极板铅膏与铅膏结合强度时， 步骤S2中选择的检测装置为不锈钢检测针。 0013 在此， 不锈钢检测块的规格根据待测位置板栅栅格的尺寸确定， 不锈钢检测针的 规格根据待测极板的厚度确定。 0014 优选地， 测试极板铅膏与板栅结合强度时， 步骤S3中直至铅膏从栅格上。

12、脱落即为 极板承受最大压力； 测试极板铅膏与铅膏结合强度时， 步骤S3中直至检测装置穿透极板即 说明书 1/6 页 3 CN 111323368 A 3 为极板承受最大压力。 0015 本发明所述测试极板结合强度的设备， 应用于上述的测试极板结合强度的方法， 包括底座、 垂直于水平面的第一钢板和第二钢板， 第一钢板和第二钢板位置对应， 第一钢板 外侧安装有压力传感器， 压力传感器连接显示屏； 第二钢板外侧固定有连杆， 第二钢板内侧 开有凹槽， 凹槽可拆卸安装有检测装置； 第一钢板和连杆安装在底座上， 连杆可带动第二钢 板水平移动。 0016 在此， 第一钢板和第二钢板可以为不锈钢板。 0017。

13、 优选地， 凹槽呈六边形， 凹槽深度为3mm-8mm， 六边形外切圆的半径为4mm-8mm。 0018 优选地， 检测装置包括不锈钢检测块和不锈钢检测针。 0019 优选地， 不锈钢检测块包括检测块上部、 检测块下部， 检测块上部高度12mm-20mm、 横截面的形状与栅格相同且相应尺寸为栅格尺寸下公差； 检测块下部高度、 横截面及尺寸 与凹槽配套， 检测块下部可拆卸安装到凹槽内。 0020 在此， 根据铅酸蓄电池极板规格， 预先设置相应规格的不锈钢检测块， 供本发明所 述测试极板结合强度的方法步骤S2中选择。 0021 优选地， 不锈钢检测针包括检测针上部、 检测针中部、 检测针下部， 检测。

14、针上部高 度1mm-5mm、 横截面为圆形， 圆形的半径为极板厚度的0.1倍-0.5倍； 检测针中部为喇叭口结 构， 高度为8mm-15mm,半径为10mm-20mm； 检测针下部高度、 横截面及尺寸与凹槽配套， 检测 针下部可拆卸安装到凹槽内。 0022 在此， 根据铅酸蓄电池极板规格， 预先设置相应规格的不锈钢检测针， 供本发明所 述测试极板结合强度的方法步骤S2中选择。 0023 优选地， 连杆另一侧连接有手摇把手， 手摇把手可推动第二钢板匀速水平移动。 0024 与现有技术相比， 本发明具有以下有益效果： 0025 (1)本发明所述测试极板结合强度的方法， 能够测试极板结合强度， 既可。

15、以量化铅 酸蓄电池生产过程中半成品质量， 指导铅酸蓄电池生产， 也可以用于科研， 为试验提高精准 数据分析； 测试方法操作方便、 结果精确。 0026 (2)本发明所述测试极板结合强度的设备， 用于测试极板结合强度， 读数精确； 结 合本发明所述测试极板结合强度的方法既可以量化铅酸蓄电池生产过程中半成品质量， 指 导铅酸蓄电池生产， 也可以用于科研， 为试验提高精准数据分析； 测试方法操作方便、 结果 精确。 附图说明 0027 图1为本发明所述测试极板结合强度的设备结构示意图； 0028 图2为本发明所述第二钢板的俯视结构示意图； 0029 图3为本发明所述第二钢板的侧视结构示意图； 003。

16、0 图4为本发明所述不锈钢检测块的主视结构示意图； 0031 图5为本发明所述不锈钢检测块的俯视结构示意图； 0032 图6为本发明所述不锈钢检测针的主视结构示意图； 0033 图7为本发明所述不锈钢检测针的俯视结构示意图； 0034 图8为本发明所述铅膏与铅膏之间结合强度随循环周期的变化曲线图。 说明书 2/6 页 4 CN 111323368 A 4 0035 其中： 1、 第一钢板； 2、 第二钢板； 201、 凹槽； 3、 压力传感器； 4、 显示屏； 5、 手摇把手； 6、 底座； 7、 连杆； 801、 检测块上部； 802、 检测块下部； 901、 检测针上部； 902、 检测针。

17、中部； 903、 检测针下部。 具体实施方式 0036 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。 0037 实施例1 0038 本发明所述测试极板结合强度的方法， 包括如下步骤： 0039 步骤S1， 取2-3片与待测极板完全相同的板栅， 将所述板栅与待测极板完全重叠在 一起， 放到第一钢板1和第二钢板2之间； 0040 步骤S2， 根据待测极板的测试种类和规格选择相应的检测装置， 将检测装置安装 到第二钢板2内侧， 使待测点所在的栅格内中心位置与检测装置对应； 0041 步骤S3， 向内侧匀速水平移动第二钢板2， 直至极板承受最大压力。

18、， 检测最大压力 值； 0042 步骤S4， 根据公式PF/S计算极板的结合强度， 0043 其中， P为结合强度， F为最大压力值， S为检测装置与极板接触面的横截面面积。 0044 在此， 第一钢板1和第二钢板2可以为不锈钢板， 通过第一钢板1和第二钢板2对检 测装置和待测极板施压， 向内侧匀速水平移动第二钢板2， 使得测试结果精确。 待测点所在 的栅格内中心位置与检测装置对应， 进一步提高测试结果精确度。 0045 其中， 步骤S3中检测最大压力值的方法为： 在第一钢板1外侧设置压力传感器3， 压 力传感器3连接显示屏4， 极板承受最大压力时记录显示屏4示数即为最大压力值。 0046 其。

19、中， 测试极板铅膏与板栅结合强度时， 步骤S2中选择的检测装置为不锈钢检测 块； 测试极板铅膏与铅膏结合强度时， 步骤S2中选择的检测装置为不锈钢检测针。 0047 在此， 不锈钢检测块的规格根据待测位置板栅栅格的尺寸确定， 不锈钢检测针的 规格根据待测极板的厚度确定。 0048 其中， 测试极板铅膏与板栅结合强度时， 步骤S3中直至铅膏从栅格上脱落即为极 板承受最大压力； 测试极板铅膏与铅膏结合强度时， 步骤S3中直至检测装置穿透极板即为 极板承受最大压力。 0049 实施例2 0050 如图1-7所示， 本发明所述测试极板结合强度的设备， 应用于实施例1所述的测试 极板结合强度的方法， 包。

20、括底座6、 垂直于水平面的第一钢板1和第二钢板2， 第一钢板1和第 二钢板2位置对应， 第一钢板1外侧安装有压力传感器3， 压力传感器3连接显示屏4； 第二钢 板2外侧固定有连杆7， 第二钢板2内侧开有凹槽201， 凹槽201可拆卸安装有检测装置； 第一 钢板1和连杆7安装在底座6上， 连杆7可带动第二钢板2水平移动。 0051 在此， 第一钢板1和第二钢板2可以为不锈钢板。 0052 其中， 凹槽201呈六边形， 凹槽201深度为3mm-8mm， 六边形外切圆的半径为4mm- 8mm。 0053 其中， 检测装置包括不锈钢检测块和不锈钢检测针。 说明书 3/6 页 5 CN 11132336。

21、8 A 5 0054 其中， 不锈钢检测块包括检测块上部801、 检测块下部802， 检测块上部801高度 12mm-20mm、 横截面的形状与栅格相同且相应尺寸为栅格尺寸下公差； 检测块下部802高度、 横截面及尺寸与凹槽201配套， 检测块下部802可拆卸安装到凹槽201内。 0055 在此， 根据铅酸蓄电池极板规格， 预先设置相应规格的不锈钢检测块， 供本发明所 述测试极板结合强度的方法步骤S2中选择。 具体的， 检测块下部802高度4mm-10mm， 横截面 为正六边形， 正六边形尺寸与凹槽201配套。 0056 其中， 不锈钢检测针包括检测针上部901、 检测针中部902、 检测针下。

22、部903， 检测针 上部901高度1mm-5mm、 横截面为圆形， 圆形的半径为极板厚度的0.1倍-0.5倍； 检测针中部 902为喇叭口结构， 高度为8mm-15mm,半径为10mm-20mm； 检测针下部903高度、 横截面及尺寸 与凹槽201配套， 检测针下部903可拆卸安装到凹槽201内。 0057 在此， 根据铅酸蓄电池极板规格， 预先设置相应规格的不锈钢检测针， 供本发明所 述测试极板结合强度的方法步骤S2中选择。 具体的， 检测针下部903高度4mm-10mm， 横截面 为正六边形， 正六边形尺寸与凹槽201配套。 0058 其中， 连杆7另一侧连接有手摇把手5， 手摇把手5可推。

23、动第二钢板2匀速水平移动。 0059 实施例3 0060 一、 待测极板 0061 采用两种固化工艺生产的负生极板， 所用的板栅上部栅格尺寸为6mm6mm， 板栅 下部栅格尺寸为10mm9mm， 负生极板厚度为4mm。 0062 二、 本发明所述测试极板结合强度的设备 0063 凹槽201为正六边形， 其内切圆半径为7mm， 凹槽201深度为4mm。 0064 不锈钢检测块B1， 其检测块上部801高度18mm， 横截面的尺寸为5.9mm5.9mm； 其 检测块下部802高度6mm， 横截面的正六边形外切圆的半径为6.8mm。 0065 不锈钢检测块B2， 其检测块上部801高度18mm， 横。

24、截面的尺寸为9.9mm8.9mm； 其 检测块下部802高度6mm， 横截面的正六边形外切圆的半径为6.8mm。 0066 不锈钢检测针N1， 其检测针上部901高度4.5mm， 横截面半径为0.8mm； 检测针中部 902高度为15mm， 喇叭口半径为15mm； 其检测针下部903高度6mm， 横截面的正六边形外切圆 的半径为6.8mm。 0067 三、 检测方法 0068 取3片与待测负生极板完全相同的板栅， 将板栅与待测极板完全重叠在一起， 然后 放到第一钢板1和第二钢板2之间。 0069 测试极板上部铅膏与板栅结合强度时， 选取不锈钢检测块B1， 将其检测块下部802 安装到凹槽201。

25、内。 调整待测极板位置， 使待测点1的栅格位置与不锈钢检测块B1的位置对 应好， 以10mm/min的速度向内移动第二钢板2， 直至铅膏从栅格上脱落， 记录压力值FB11。 用 同样的方法依次对点2和点3检测， 分别记录用压力值FB12和FB13。 0070 测试极板下部铅膏与板栅结合强度时， 选取不锈钢检测块B2， 用如上方法对极板 下部的三个点测试压力值， 分别记录为FB21、 FB22和FB23。 0071 测试极板上部铅膏与铅膏结合强度时， 选取不锈钢检测针N1， 将其检测针下部903 安装到凹槽201内。 调整待测极板位置， 使待测点1所在的栅格内中心位置与不锈钢检测针 N1的位置对。

26、应好， 以10mm/min的速度向内移动第二钢板2， 直至不锈钢检测针N1将铅膏穿 说明书 4/6 页 6 CN 111323368 A 6 透， 记录压力值FN11。 用同样的方法依次对点2和点3检测， 分别记录用压力值FN12和FN13。 0072 测试极板下部铅膏与铅膏结合强度时， 选取不锈钢检测针N1， 用如上方法对极板 下部的三个点测试压力值， 分别记录为FN21、 FN22和FN23。 0073按照公式计算结合强度， 其中， P为极板结合强度， F为最大压力值， S为检测 装置与极板接触面的横截面面积。 在此， 压力值FB11、 FB12、 FB13、 FB21、 FB22、 FB。

27、23、 FN11、 FN12、 FN13、 FN21、 FN22、 FN23即最大压力值F。 0074 极板不同位置铅膏与板栅之间， 及铅膏与铅膏之间结合强度的具体数据见表1。 0075 表1结合强度 0076 0077 实施例4 0078 一、 待测极板 0079 一组12只额定容量为500Ah的牵引电池按照标准GB/T 7403.1-2008牵引用铅酸蓄 电池检测电池的循环耐久能力， 分别在循环100、 200.800周期检测完成， 电池完全充电 后检测极板铅膏与铅膏之间的结合强度。 负生极板厚度为3mm。 0080 二、 本发明所述测试极板结合强度的设备 0081 凹槽201为正六边形，。

28、 其内切圆半径为7mm， 凹槽201深度为4mm。 0082 不锈钢检测针N2， 其检测针上部901高度3.5mm， 横截面半径为0.6mm； 其检测针中 部902高度为15mm， 喇叭口半径为15mm； 其检测针下部903高度6mm， 横截面的正六边形外切 圆的半径为6.8mm。 0083 三、 检测方法 0084 取3片与待测负生极板完全相同的板栅， 将板栅与待测极板完全重叠在一起， 然后 放到第一钢板1和第二钢板2之间。 取不锈钢检测针N2， 将其检测针下部903安装到凹槽201 内。 调整待测极板位置， 使待测点1所在的栅格内中心位置与不锈钢检测针N2的位置对应 好， 以10mm/mi。

29、n的速度向内移动第二钢板2， 直至不锈钢检测针N2将铅膏穿透， 记录压力值 FN21。 用同样的方法依次对点2和点3检测， 分别记录用压力值FN22和FN23。 0085 按照公式PF/S,计算结合强度， 其中， P为极板结合强度， F为最大压力值， S为检 测装置与极板接触面的横截面面积。 在此， 压力值FN21、 FN22、 FN23即最大压力值F； 计算待 测点1、 2、 3的结合强度后去平均值即为铅膏与铅膏之间结合强度。 铅膏与铅膏之间结合强 说明书 5/6 页 7 CN 111323368 A 7 度随循环周期的变化曲线如图8所示。 说明书 6/6 页 8 CN 111323368 A 8 图1 图2 说明书附图 1/3 页 9 CN 111323368 A 9 图3 图4 图5 图6 说明书附图 2/3 页 10 CN 111323368 A 10 图7 图8 说明书附图 3/3 页 11 CN 111323368 A 11 。