無(wú)汞堿錳電池高溫高濕試驗(yàn)的應(yīng)用
作者:
salmon范
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瑞凱儀器
來(lái)源:
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發(fā)布日期: 2019.12.13
高溫高濕試驗(yàn)是控制溫度60℃、相對(duì)濕度90%的條件下,新生產(chǎn)電池存放20天后,考察其耐漏性和電容量的穩(wěn)定性。
試驗(yàn)設(shè)備
高溫高濕試驗(yàn)箱是模擬產(chǎn)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(huán)境下,測(cè)試材質(zhì)變化及強(qiáng)力的減衰程度的試驗(yàn)設(shè)備;本機(jī)亦可模擬貨柜環(huán)境,以檢測(cè)橡膠、塑料在高溫高濕下,褪色、收縮的情形,本機(jī)專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)各種材料耐熱,耐寒,耐濕的性能。一般適用于電子元器件、橡膠、塑料、高分子材料、電器、食品、車(chē)輛、金屬、化學(xué)、建材等工廠(chǎng)之用。
1、高溫高濕試驗(yàn)在原材料檢驗(yàn)上的應(yīng)用
1.1鋼殼
由于鋼帶材質(zhì)和沖制設(shè)備以及工藝等因素的影響,往往在鋼殼的薄弱部位一正極頭臺(tái)階處出現(xiàn)極細(xì)裂縫,該裂縫不能用透光法加以檢查。在裝入正極環(huán)后,鋼殼受力脹大,正極頭臺(tái)階處裂縫加大,電池成型后,產(chǎn)生滲堿但速度仍是極慢,不易發(fā)現(xiàn)一般在3~5天后才有明顯漏液而在高溫高濕環(huán)境下放置1天即可發(fā)現(xiàn)鋼殼發(fā)黑,洗去正極頭上的堿液加酚酞可明顯發(fā)現(xiàn)正極頭裂縫處變紅;鋼殼鍍層的質(zhì)量直接影響著電池抗銹能力,利用高溫高濕后電池鋼殼的表觀(guān)狀況來(lái)考察鋼殼鍍層的質(zhì)量是一個(gè)行之有效的方法,鍍層好的鋼殼放置20天后不會(huì)生銹。所以對(duì)每一批鋼殼檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)把抽檢的鋼殼制成電池進(jìn)行高溫高濕試驗(yàn)。
1.2 密封圈
無(wú)論密封圈的材質(zhì)是聚丙烯或是尼龍其強(qiáng)度和柔韌性是直接影響密封效果的兩個(gè)十分重要的指標(biāo)。密封圈強(qiáng)度差,防爆溝承受壓力不夠,在存放過(guò)程中內(nèi)部氣量增加,對(duì)防爆溝壓力增大,防爆溝破裂形成微細(xì)縫隙;密封圈材質(zhì)韌性差,易在密封圈孔周?chē)a(chǎn)生開(kāi)裂;外緣有毛刺拉絲的密封圈組裝成電池后.在與鋼殼接觸處形成毛細(xì)通道;密封圈柱與銅針過(guò)盈配合不當(dāng),組合時(shí)柱損傷。由這些原因引起的漏液,在常溫下放置較長(zhǎng)時(shí)間也不易發(fā)現(xiàn),而在高溫高濕條件下漏液能很快反映出來(lái).
1 3電解錳粉
電解錳粉中銅雜質(zhì)由于基體效應(yīng)及其他元素的干擾用原子吸收分光光度法準(zhǔn)確測(cè)定較為困難在實(shí)際生產(chǎn)中可取電解錳粉制成批量試驗(yàn)電池后進(jìn)行高溫高濕試驗(yàn).放置--周后測(cè)定開(kāi)路電壓,一般不應(yīng)低于157V,若出現(xiàn)低電壓電池應(yīng)解剖觀(guān)察隔離紙上是否有黑點(diǎn)可判斷是否由銅雜質(zhì)造成的正負(fù)極短路。
1.4鋅粉
對(duì)鋅粉中雜質(zhì)含量的測(cè)定,除采用原子吸收分光光度法和析氣量法進(jìn)行測(cè)定和考查外,還可以利用高溫高濕后電池的析氣量來(lái)考察,含雜質(zhì)高的鋅粉制成的電池高溫放置后,電池析氣量大,容易漏液.
2、高溫高濕試驗(yàn)在生產(chǎn)過(guò)程控制中的應(yīng)用
A、在無(wú)汞電池生產(chǎn)中,由于鋼殼的個(gè)體尺寸差異,需要及時(shí)調(diào)整成型設(shè)備,否則設(shè)備對(duì)電池成型會(huì)帶來(lái)不利影響。比如說(shuō)軋線(xiàn)過(guò)深,鋼殼被輕微割裂漏液在常溫下并不明顯,而在高溫高濕條件下則清晰可見(jiàn);軋線(xiàn)情況不穩(wěn)定,軋線(xiàn)有高有低一邊深一邊淺時(shí),就會(huì)在卷邊后使密封圈受力不均勻,該種電池在常溫下放置幾個(gè)月內(nèi)并不漏液,半年以后才會(huì)逐漸分批地漏液對(duì)電池的安全性存在很大的隱患,但在高溫高濕條件下試驗(yàn)卻可很快地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以便加以解決。
B、封口膠的質(zhì)量(即耐堿性和穩(wěn)定性)是保證電池耐漏液性能根本的基礎(chǔ),在常溫下顯然缺少有效的分析手段,但可通過(guò)分析高溫高濕試驗(yàn)冷卻后封口膠的性質(zhì)加以考察。封口膠太稀或漏涂時(shí).也會(huì)導(dǎo)致電池的漏液,對(duì)此有效的措施是進(jìn)行高溫高濕試驗(yàn)對(duì)出現(xiàn)的漏液電池進(jìn)行觀(guān)察,針對(duì)具體問(wèn)題適當(dāng)?shù)卣{(diào)整封口膠的粘度和涂布量。
C、電池配件在生產(chǎn)過(guò)程中,由于設(shè)備和工藝的限制可能會(huì)產(chǎn)生一些不合格的配件,除進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)外,可以利用電池高溫高濕后的耐漏性來(lái)考察配件的質(zhì)量。
D、正極粉料在生產(chǎn)過(guò)程中,由于機(jī)械設(shè)備和模具的磨損,經(jīng)常會(huì)引入一些雜質(zhì)用高溫高濕試驗(yàn)可敏銳地發(fā)現(xiàn)混入的雜質(zhì)從而找到雜質(zhì)引入的源頭。
3、高溫高濕試驗(yàn)在成品電池檢驗(yàn)上的應(yīng)用
從高溫高濕條件下無(wú)汞堿錳電池的開(kāi)路電壓、短路電流、耐漏液性能、電容量衰減等參數(shù)性能的變化情況可以反映出無(wú)汞堿錳電池的質(zhì)量情況和技術(shù)水平。
A、無(wú)汞堿錳電池在高溫高濕條件下放置20天,沒(méi)有發(fā)生爬堿漏液情況的.則可認(rèn)為電池的耐漏液性能良好。因?yàn)樵诟邷馗邼袂闆r下,不僅鋅的腐蝕速度加快,析氣量加大,使電池內(nèi)壓升高和漏液爬延速度加速;而且在潮濕和氧氣存在時(shí),鋅負(fù)極有可能生成0H使爬堿漏液加速。 同時(shí)高溫高濕條件下,對(duì)密封圈、銅針、封口劑及鋼殼等相互之間的密封配合產(chǎn)生影響,.使漏液的可能性增加。因此在耐漏液檢驗(yàn)方面,高溫高濕這種試驗(yàn)方法對(duì)機(jī)械密封和電化學(xué)漏液因素都能顧及。
B、無(wú)汞堿錳電池在高溫高濕條件下放置20天,開(kāi)路電壓下降15mV左右短路電流下降5A,電池容量下降在5%左右時(shí),可認(rèn)為是正常情況的下降。如果下降量比較大,則可認(rèn)為是異常情況應(yīng)立即找出發(fā)生異常情況的原因予以解決。因?yàn)闊o(wú)汞堿錳電池的正負(fù)極性質(zhì)在高溫高濕條件下將發(fā)生許許多多的變化。正極環(huán)在高溫下,在堿液的浸泡下將變得松軟,正極粉會(huì)脫落溶于堿液中,并向隔膜滲透使電池的開(kāi)路電壓、短路電流和電容量下降。不同強(qiáng)度的正極環(huán)抗高溫性能不同,結(jié)構(gòu)致密的正極環(huán)結(jié)構(gòu)不易破壞在其他條件相同情況下,容量損失較少,直觀(guān)表現(xiàn)為高溫后電池的開(kāi)路電壓變化小短路電流較高、隔離紙的質(zhì)量起關(guān)鍵作用,好的隔離紙受高溫堿液作用后不會(huì)發(fā)硬,對(duì)正極粉起有效阻擋作用。高溫高濕后的電性能也間接反映了負(fù)極增稠劑的吸保堿能力,因?yàn)楦邷貢r(shí),正極環(huán)結(jié)構(gòu)疏松充分吸液,隔離管和鋅膏中的堿液向正極遷移,負(fù)極中堿量的多少影響了電池的高壓段電性能在其它條件相同情況下,高壓段電性能優(yōu)異的電池負(fù)極增稠劑的吸保堿液能力較強(qiáng)。
C、無(wú)汞堿錳電池在陳化3周后,進(jìn)行三參數(shù)檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)開(kāi)路電壓在1 50~ 157 V之間的低電壓電池可以將此電池進(jìn)行高溫高濕試驗(yàn)。如果由雜質(zhì)造成的低電壓,電池貯存后開(kāi)路電壓會(huì)有較大的下降;而如果是由隔離紙性能造成的低電壓,電池貯存后開(kāi)路電壓變化不明顯。
4、結(jié)論
堿錳電池在高溫高濕下對(duì)原材料的純度,零配件的質(zhì)量和相互間的配合,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制提出了更高的要求作為一種加嚴(yán)的檢測(cè)手段在堿錳電池生產(chǎn)上具有不可替代的作用。若能加以重視和充分利用,可以迅速而有效地發(fā)現(xiàn)原材料和生產(chǎn)上的問(wèn)題,保證電池生產(chǎn)順利而穩(wěn)定地進(jìn)行。