無(wú)汞堿錳電池高溫高濕(shī)試(shì)驗的應用
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發(fā)布日期: 2019.12.13
高溫高濕試驗是控製溫度60℃、相對濕度90%的條件下,新生產電池存放20天後,考察其耐漏性(xìng)和電容(róng)量的穩定性。
試驗設(shè)備
高溫高濕試驗箱(xiāng)是模擬產品(如:橡膠、塑料、高分子材料、電子元器件等)在高溫高濕等溫度環境下,測試(shì)材質變化及強(qiáng)力的減衰程度的(de)試驗設備;本機亦可模擬貨櫃環境,以檢測橡膠、塑料(liào)在高(gāo)溫高濕下,褪色、收縮的情(qíng)形,本機專門試驗各種材料耐熱,耐寒,耐濕的性能。一般適用於電子元器件、橡膠、塑料(liào)、高分子材料、電器、食品、車輛、金屬、化學、建材等(děng)工廠之用。
1、高溫高濕試驗在原材料檢驗上(shàng)的應用
1.1鋼殼
由於鋼帶材質和衝製設備以及工藝等因素(sù)的影響,往往在鋼殼的薄弱部位一正極頭台階(jiē)處出現極(jí)細裂縫,該裂縫(féng)不(bú)能用透光法加以檢查。在裝入正極環後,鋼殼受力脹大(dà),正極頭台階處(chù)裂(liè)縫加(jiā)大,電(diàn)池成型後,產生滲堿但速度(dù)仍是極慢,不易發現(xiàn)一般在3~5天後才有明顯(xiǎn)漏液而在高(gāo)溫高濕環境下放置(zhì)1天即可發現(xiàn)鋼殼發黑,洗去(qù)正(zhèng)極頭上的堿液加酚酞可明顯發現正極頭裂縫處變紅;鋼殼鍍層的質量直接影響著電池抗鏽能力,利用高溫高濕(shī)後(hòu)電(diàn)池鋼殼的表觀狀況來考察鋼殼鍍層的質量是一個行之有效的方法,鍍層好的鋼(gāng)殼放置20天後不(bú)會生鏽。所以對每一(yī)批鋼殼檢驗時應把抽檢的(de)鋼殼製成(chéng)電池進(jìn)行高溫高濕試驗。
1.2 密封圈
無(wú)論(lùn)密封圈的材質是聚丙烯(xī)或是尼龍其(qí)強度和柔(róu)韌(rèn)性是直接影響密封效果的兩個十分重要的(de)指(zhǐ)標。密封圈強度差,防爆溝承受壓力(lì)不夠,在存放過程中內部氣量增加,對防爆溝(gōu)壓力增大,防爆溝(gōu)破裂形成微細縫隙;密封圈材質韌性差(chà),易在密封圈孔周圍產生開裂;外緣有毛刺拉絲的密封圈組(zǔ)裝成電池後.在與鋼殼接觸處形(xíng)成毛細通道;密封圈柱(zhù)與銅針過(guò)盈(yíng)配合不當,組(zǔ)合時(shí)柱損傷。由這些原(yuán)因引(yǐn)起的漏液,在常溫下放置較長時間也不易發現,而在高(gāo)溫高濕(shī)條件下漏液能很快(kuài)反映出來.
1 3電解錳粉
電解錳粉中銅雜質由於基體效應及(jí)其他元素的幹擾用原子吸收分光光度法準(zhǔn)確(què)測定較為困難在實際生產中可取電解錳粉製成(chéng)批(pī)量試驗(yàn)電池後(hòu)進行高溫高(gāo)濕試驗.放置--周後測定開路電壓,一般不應低於157V,若出現低電壓電池(chí)應解剖觀察隔離紙(zhǐ)上是否(fǒu)有黑點可判斷是否由銅(tóng)雜質造成的正負極短路。
1.4鋅粉
對鋅粉中雜質含量的測定,除采用原子吸收分光光度法和(hé)析氣量法進(jìn)行測定和考查外,還可以利用高(gāo)溫(wēn)高濕後電池的析氣量來考察,含雜質高的鋅粉製成的電池高溫放置後,電池析氣(qì)量(liàng)大,容易漏液.
2、高(gāo)溫高濕試驗在生產過程控製中的應用
A、在無汞電池生產中,由(yóu)於鋼殼的個(gè)體尺寸差(chà)異,需要及時調整(zhěng)成型設備,否則設備(bèi)對(duì)電池(chí)成(chéng)型會帶來不利影響。比(bǐ)如說軋線過深,鋼殼被輕微割裂漏(lòu)液在常溫下並(bìng)不(bú)明顯(xiǎn),而在高溫高濕條件下則清晰可見;軋線情況不穩定(dìng),軋線有高有低一邊深一邊淺(qiǎn)時,就會在卷邊後使(shǐ)密封圈受力不(bú)均勻,該種電池在常溫(wēn)下放置幾個月內並不漏(lòu)液,半年以後才會逐漸分批地漏液對電池的安全性(xìng)存在很大的隱患,但(dàn)在高溫高濕條件下試驗卻可很快地發現問題以便加以解決。
B、封口膠的質量(即耐堿性和穩定性)是保證電池耐漏液性能根本的基礎,在常溫下顯然(rán)缺少(shǎo)有效的(de)分析手段,但可通過分析高溫高濕(shī)試驗冷卻後封口膠的性質加以考察。封口膠太稀或漏塗時.也會導致電池的漏液,對此有效(xiào)的措施是進行高溫高濕試驗對出現(xiàn)的漏液電池進行觀察,針對(duì)具體問題適當地調整封口膠的粘度和塗布量。
C、電池配(pèi)件在(zài)生產過程中,由於設(shè)備和工藝(yì)的限製可能會產(chǎn)生一些不合格的(de)配件,除進行常規檢測外(wài),可(kě)以利用電池高溫(wēn)高(gāo)濕後的耐漏(lòu)性來考察(chá)配(pèi)件的(de)質量。
D、正極粉料在生產過程中,由於機械設備和模具的磨損(sǔn),經常會(huì)引入一些雜質用高溫高濕試驗可敏銳地發現(xiàn)混入(rù)的(de)雜質從而找到雜質引入的源頭。
3、高(gāo)溫高(gāo)濕試驗在成品電池檢驗上的應用
從高(gāo)溫高濕(shī)條件下無汞堿錳電池的開(kāi)路電壓、短路電流、耐漏液性(xìng)能、電容量衰減等參數性能的變化情況可以(yǐ)反映出無汞堿錳電池的質(zhì)量情況和技術水平。
A、無汞堿錳電池在高溫高濕條件下放置20天,沒有發生爬(pá)堿漏液情況的.則可認為電(diàn)池的耐漏液性能良(liáng)好。因為在高溫高濕情況下,不僅(jǐn)鋅的腐蝕速度加快,析氣量加大,使電池內壓升高和漏液爬延速度加速;而且在潮濕和氧氣存在時,鋅負極有可能生成0H使爬堿漏液加速。 同時高溫(wēn)高(gāo)濕條件下,對密封圈(quān)、銅針、封(fēng)口劑及鋼殼等相互之間的密封配合產生影響,.使漏液的可能性增加。因此在耐漏液檢驗方麵,高溫高濕這種(zhǒng)試驗(yàn)方法對(duì)機械密封和電化學漏液因素都能顧及。
B、無汞堿錳電池在(zài)高(gāo)溫高濕條件下放置20天,開路電壓下降15mV左右短路(lù)電流下降5A,電池容量(liàng)下降(jiàng)在5%左右(yòu)時(shí),可(kě)認為(wéi)是正常情(qíng)況的下降。如果下降量(liàng)比較大,則可認(rèn)為是異常情況應(yīng)立即找出發生異常情況的原因予以解決。因為無(wú)汞堿錳電池(chí)的正負極性質在高溫高濕條件下將發生許許多多的變化。正極環在高溫下,在堿液的浸泡下將變得鬆軟,正極粉會脫落溶於(yú)堿液中,並向隔膜滲透使電池的開路電壓、短(duǎn)路電流和電容量下降。不同強度的正極環抗高溫性能不(bú)同,結構致密的正(zhèng)極環結構不易破壞在其他條件相(xiàng)同(tóng)情況下(xià),容量(liàng)損(sǔn)失較少,直觀表現為高溫後電池的開路電壓變化小短路電流較高、隔離紙的質量起關鍵作用,好的隔離紙受高溫堿液作用後不會發硬,對正極粉(fěn)起(qǐ)有效阻擋作用。高溫高濕(shī)後的電性能(néng)也間接反映了負極增稠劑的吸保堿能力,因為高溫時,正極環(huán)結構疏鬆充分吸液,隔離管和鋅膏中的(de)堿液向正極遷移,負(fù)極中堿量的多少影響了電池(chí)的高壓段電性能在其它條件相同情(qíng)況下,高壓段電性能優(yōu)異的(de)電池(chí)負(fù)極增稠劑的吸保堿液能(néng)力較強。
C、無汞(gǒng)堿錳電池(chí)在陳化3周後(hòu),進行三參數檢測(cè)會發現開路(lù)電壓在1 50~ 157 V之間的低電壓電池可以將此電(diàn)池進行高溫高濕試驗。如果由雜質造成(chéng)的低電壓,電池貯存後開(kāi)路電壓會有較大的下降;而如果是由隔離紙性能造成的低電壓,電池貯存後開路(lù)電壓變化不(bú)明顯(xiǎn)。
4、結論
堿錳電池在高溫高(gāo)濕下對原材料的純度,零配件的(de)質量和相互間的配合,對生產過程的控製提(tí)出了更高的要求作為一種(zhǒng)加嚴的檢測手段在堿錳電池生產上具有不可替代的作用。若能加(jiā)以重視和充分利用,可以(yǐ)迅速而有效地發現(xiàn)原材料和生產上(shàng)的問題(tí),保證電池生產順利而(ér)穩定地進(jìn)行。