AGM隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置及方法与流程

agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置及方法
技术领域
1.本发明属于蓄电池技术领域，更具体地说，是涉及agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置及方法。


背景技术：

2.阀控密封铅酸蓄电池因贫液设计，自放电小、免维护、安装位置灵活等特性广泛应用于ups电源、电动自行车、储能电站、启停汽车等领域。
3.电池因用途的不同对电池性能要求各有侧重，电池的装配松紧度即对agm隔板的压缩量要求差异较大，隔板的压缩量从20％到30％不等，加之装配压力对阀控密封电池性能尤其是电池寿命影响较大。
4.agm玻璃纤维隔板是阀控铅酸电池的重要组成部分，隔板性能的优劣与蓄电池的性能息息相关。随着蓄电池厂家对阀控密封电池的深入研究，发现agm隔板湿态回弹能力对电池的性能影响很大，但隔板国家标准中对agm隔板湿态回弹能力检测方法和技术指标没有明确的规定。为了对agm隔板更深入了解、研究，本发明提供agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置及方法。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术的局限性，提供agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置，包括：
7.主机架，包括底托和设于所述底托上的竖梁；
8.夹持组件，包括设于所述底托的上端面的垫块和设于所述垫块的上端面的盖片，所述盖片与所述垫块配合以夹持试件；
9.升降组件，设于所述竖梁上，所述升降组件上连接有施压端，所述升降组件带动所述施压端向下移动，以通过所述盖片对试件施加压力；
10.数据读取组件，包括压力读取部件和位移读取部件，所述压力读取部件设于所述升降组件上，用于读取所述施压端的压力值，所述位移读取部件设于所述竖梁上并与所述升降组件连接，用于读取所述施压端的位移量；
11.滴液组件，包括设于所述主机架的一侧的滴液支架和纵向设于所述滴液支架上的滴液管，所述滴液管通过导流管连接有导流嘴，所述导流嘴用于引导所述滴液管内的液体至试样。
12.在一种可能的实现方式中，所述底托的上端面具备水平的测试面，所述垫块设于所述测试面上，所述测试面上设有半圆形的定位环，所述垫块和所述盖片均为圆形片且直径与所述定位环的内圆直径相同，所述垫块和所述盖片分别卡装定位在所述定位环的内圆中。
13.在一种可能的实现方式中，所述垫块和盖片均为玻璃材质，所述测试面和所述定位环均为耐酸材质。
14.在一种可能的实现方式中，所述升降组件包括纵向转动设置在所述竖梁上的丝杆，所述丝杆的底部安装有旋转手轮，所述旋转手轮通过齿轮与所述丝杆啮合，所述丝杆上套装并转动设置有升降块，所述升降块上设有用于连接所述压力读取部件的第一固定块，所述施压端连接在所述压力读取部件的下方，所述升降块上还设有用于连接所述位移读取部件的第二固定块。
15.在一种可能的实现方式中，所述压力读取部件为数显式压力计，所述数显式压力计连接在所述第一固定块上，所述施压端为圆盘形的压力感应器，所述压力感应器的直径与所述定位环的内圆直径相同，所述压力感应器通过连接杆连接在所述数显式压力计的下方，所述位移读取部件为数显式游标卡尺，所述数显式游标卡尺纵向连接在所述竖梁上，所述数显式游标卡尺的滑移部连接在所述第二固定块上。
16.在一种可能的实现方式中，所述导流管连接在所述滴液管的下端，所述滴液管的下部设有调节阀，所述导流嘴连接在导流管的末端；所述盖片与所述垫块之间设有用于容纳试件的塑料自封袋，所述塑料自封袋的开口端自半圆形的所述定位环的开口侧向外延展，所述导流嘴伸入所述塑料自封袋的开口端以向试样进行加湿。
17.本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置的有益效果在于：与现有技术相比，隔板试件放置在夹持组件内，位于垫块和盖片之间，导流嘴通过导流管将滴液管内的液体引导至试样，对试样进行加湿处理。同时，升降组件带动施压端向下移动，通过盖片对试件施加压力。位移读取部件读取施压端的位移量，从而计算出试件的压缩量，压力读取部件读取施压端的压力值，通过试样的压缩量的变化和压力的变化，计算出隔板试样在不同压缩量下湿态回弹能力。本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置，能够准确快速的计算出agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力，能够更为深入的了解和研究agm隔板。
18.本发明还提供了agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试方法，使用了所述的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置，包括以下步骤：
19.s1：将agm隔板裁切成圆形，将多片圆形隔板叠加制备成试件，并准备至少两组试件，将多组试样在105
±
2℃下干燥1h以上，取出冷却至室温；
20.s2：分别对多组试样施加20kpa压力，并记录每组的厚度为dn；
21.s3：取第一组试样，依据国标中加压吸酸法在x％压缩量下的饱和吸酸量为l；
22.s4：取第二组试样，放置在垫块与盖片之间，升降组件带动施压端下降，通过下压盖片对第二组试样施加压力，通过位移读取部件读取第二组试样的厚度达到dn，继续施加压力，通过位移读取部件读取第二组试样的厚度达到d
干
，d
干
＝dn*x％，通过压力读取部件读取并记录压力值为f
干
；通过滴液组件的导流嘴向试件均匀加入密度为1.285
±
0.005g/cm3(25℃)的硫酸溶液，硫酸溶液的加入量为l
y％
≥l，通过压力读取部件读取并记录湿态压力f
湿
；
23.s5：根据y的不同取值，计算隔板湿态回弹能力：h
y％
＝(f
干
/f
湿
)*100％。
24.在一种可能的实现方式中，在步骤s1中，当单片agm隔板的厚度小于1.5mm时，将5片圆形隔板叠加制备成试件；当单片agm隔板的厚度大于等于1.5mm时，将4片圆形隔板叠加
制备成试件。
25.在一种可能的实现方式中，在步骤s4中，在记录压力值为f干之前，先静置10min至压力稳定后再进行读取；在加入硫酸溶液后，每30s记录一次湿态压力，加酸时间控制在15min,保压10min待压力读取部件的数值稳定后，再进行读取并记录湿态压力f湿。
26.本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试方法的有益效果在于：与现有技术相比，通过制备并处理试样后，以第一组为标准试样，得出x％压缩量下的饱和吸酸量为l，以其他试样在y取值不同的状态下，得出f
干
和f
湿
的数值，最终计算隔板湿态回弹能力。使用本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试方法，能够实现快速测量agm隔板不同压缩量下的不同隔板饱和度下的湿态能力回弹性目的，方便快捷。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置的主视图；
29.图2为本发明实施例提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置的侧视图；
30.图3为本发明实施例提供的丝杆和旋转手轮的传动结构图；
31.图4为使用本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试方法检测不同试样得到的agm隔板95％和100％湿态回弹能力的数值；
32.图5为使用本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试方法检测不同试样得到的agm隔板80％压缩下的湿态压力变化曲线。
33.附图标记说明：
34.1、底托；2、竖梁；3、测试面；4、定位环；5、垫块；6、盖片；7、丝杆；8、旋转手轮；9、升降块；10、第一固定块；11、第二固定块；12、压力感应器；13、连接杆；14、数显式压力计；15、数显式游标卡尺；16、滴液支架；17、滴液管；18、导流管；19、导流嘴；20、调节阀；21、塑料自封袋；22、垫脚。
具体实施方式
35.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.请参阅图1，现对本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置进行说明。agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置，包括主机架、夹持组件、升降组件、数据读取组件和滴液组件。
37.主机架包括底托1和设于底托1上的竖梁2；夹持组件包括设于底托1的上端面的垫块5和设于垫块5的上端面的盖片6，盖片6与垫块5配合以夹持试件；升降组件设于竖梁2上，
升降组件上连接有施压端，升降组件带动施压端向下移动，以通过盖片6对试件施加压力；数据读取组件包括压力读取部件和位移读取部件，压力读取部件设于升降组件上，用于读取施压端的压力值，位移读取部件设于竖梁2上并与升降组件连接，用于读取施压端的位移量；滴液组件包括设于主机架的一侧的滴液支架16和纵向设于滴液支架16上的滴液管17，滴液管17通过导流管18连接有导流嘴19，导流嘴19用于引导滴液管17内的液体至试样。
38.本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置，与现有技术相比，隔板试件放置在夹持组件内，位于垫块5和盖片6之间，导流嘴19通过导流管18将滴液管17内的液体引导至试样，对试样进行加湿处理。同时，升降组件带动施压端向下移动，通过盖片6对试件施加压力。位移读取部件读取施压端的位移量，从而计算出试件的压缩量，压力读取部件读取施压端的压力值，通过试样的压缩量的变化和压力的变化，计算出隔板试样在不同压缩量下湿态回弹能力。本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置，能够准确快速的计算出agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力，能够更为深入的了解和研究agm隔板。
39.在一些实施例中，请参阅图1和图2，底托1的上端面具备水平的测试面3，垫块5设于测试面3上，测试面3上设有半圆形的定位环4，垫块5和盖片6均为圆形片且直径与定位环4的内圆直径相同，垫块5和盖片6分别卡装定位在定位环4的内圆中。
40.具体的，底托1的底部设有多个垫脚22，以确保整个设备的稳定性。底托1的上端面设有底板，测试面3设于底板的上端面，测试面3处于绝对水平状态。垫块5设于测试面3上，确保放置在垫块5上的试件保持水平状态。
41.其中，定位环4为半圆形结构，固定在测试面3上。在进行试验时，垫块5和盖片6正好卡装定位在定位环4的内圆内，能够保证垫块5和盖片6的稳定性，避免试样在水平方向上出现位移而影响试验数值的准确性。
42.具体的，垫块5和盖片6均为玻璃材质，测试面3和定位环4均为耐酸材质。
43.在一些实施例中，请参阅图1至图3，升降组件包括纵向转动设置在竖梁2上的丝杆7，丝杆7的底部安装有旋转手轮8，旋转手轮8通过齿轮与丝杆7啮合，丝杆7上套装并转动设置有升降块9，升降块9上设有用于连接压力读取部件的第一固定块10，施压端连接在压力读取部件的下方，升降块9上还设有用于连接位移读取部件的第二固定块11。
44.具体的，竖梁2的顶部连接有横板，丝杆7的上端垂直可转动连接横板，其下端垂直可转动连接在底托1上。旋转手轮8安装在竖梁2的底部且横向设置，其轮盘上设置有手柄，便于旋转手轮8的转动。丝杆7和旋转手轮8通过竖向的螺纹斜齿轮轴和横向的斜齿轮轴啮合，以通过转动旋转手轮8带动丝杆7转动。升降块9与丝杆7转动配合，并通过竖梁2上的滑道限位构成丝杠传动机构。转动旋转手轮8可使升降块9沿丝杆7的轴线方向升降。从而使升降块9通过第一固定块10连接压力读取部件，以带动施压端完成升降动作。此外，升降块9通过第二固定块11连接位移读取部件，升降块9的升降与施压端的位移一致，因此可借助升降块9带动第二固定块11升降，以通过位移读取部件读取施压端的位移，计算出试件的压缩量。
45.在一些实施例中，请参阅图1至图2，压力读取部件为数显式压力计14，数显式压力计14连接在第一固定块10上，施压端为圆盘形的压力感应器12，压力感应器12的直径与定位环4的内圆直径相同，压力感应器12通过连接杆13连接在数显式压力计14的下方，位移读
取部件为数显式游标卡尺15，数显式游标卡尺15纵向连接在竖梁2上，数显式游标卡尺15的滑移部连接在第二固定块11上。
46.具体的，压力读取部件为数显式压力计14，数显式压力计14上设有开关机、记忆键等各控制键以及液晶显示屏，液晶显示屏可明确显示实时压力，读数方便。位移读取部件为数显式游标卡尺15，数显式游标卡尺15设有置零功能，可实现位移的相对位移和绝对位移的记录，即可显示试件的相对压缩位移和绝对压缩位移，可直观的试件的相对压缩量和绝对压缩量。其中，数显式游标卡尺15的滑移部具备显示屏，能够实现位移量，置零功能对应的按钮设置在该滑移部上，可通过对特定位置的置零操作，测算相对位移量和绝对位移量。
47.施压端为圆盘形的压力感应器12，通过连接杆13连接在数显式压力计14的下方，升降组件通过数显式压力计14带动施压端对试件施加压力，并时时显示压力数据。
48.在一些实施例中，请参阅图1，导流管18连接在滴液管17的下端，滴液管17的下部设有调节阀20，导流嘴19连接在导流管18的末端；盖片6与垫块5之间设有用于容纳试件的塑料自封袋21，塑料自封袋21的开口端自半圆形的定位环4的开口侧向外延展，导流嘴19伸入塑料自封袋21的开口端以向试样进行加湿。
49.具体的，滴液管17纵向安装在滴液支架16上，其下部设置有调节阀20，通过转动调节阀20以控制滴液管17向导流管18输送的液体量。导流管18为柔性软管，方便导流嘴19对准试件。
50.此外，试件首先放置在塑料自封袋21内后，再放置在盖片6与垫块5之间，塑料自封袋21的开口端自半圆形的定位环4的开口侧向外延展至外侧，导流嘴19伸入到塑料自封袋21的开口端，方便将液体加入试件，可避免液体泄漏，提高试件的吸液效果。
51.本发明还提供了agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试方法，使用了上述的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试装置，包括以下步骤：
52.s1：将agm隔板裁切成圆形，将多片圆形隔板叠加制备成试件，并准备至少两组试件，将多组试样在105
±
2℃下干燥1h以上，取出冷却至室温；
53.s2：分别对多组试样施加20kpa压力，并记录每组的厚度为dn；
54.s3：取第一组试样，依据国标中加压吸酸法在x％压缩量下的饱和吸酸量为l；
55.s4：取第二组试样，放置在垫块5与盖片6之间，升降组件带动施压端下降，通过下压盖片6对第二组试样施加压力，通过位移读取部件读取第二组试样的厚度达到dn，继续施加压力，通过位移读取部件读取第二组试样的厚度达到d
干
，d
干
＝dn*x％，通过压力读取部件读取并记录压力值为f
干
；通过滴液组件的导流嘴19向试件均匀加入密度为1.285
±
0.005g/cm3(25℃)的硫酸溶液，硫酸溶液的加入量为l
y％
≥l，通过压力读取部件读取并记录湿态压力f
湿
；
56.s5：根据y的不同取值，计算隔板湿态回弹能力：h
y％
＝(f
干
/f
湿
)*100％。
57.在一些实施例中，在步骤s1中，当单片agm隔板的厚度小于1.5mm时，将5片圆形隔板叠加制备成试件；当单片agm隔板的厚度大于等于1.5mm时，将4片圆形隔板叠加制备成试件。
58.在一些实施例中，在步骤s4中，在记录压力值为f
干
之前，先静置10min至压力稳定后再进行读取；在加入硫酸溶液后，每30s记录一次湿态压力，加酸时间控制在15min,保压10min待压力读取部件的数值稳定后，再进行读取并记录湿态压力f
湿
。
59.实施例1：
60.裁取直径φ60mm的agm隔板试样，厚度小于1.5mm的试样以5片为一组，厚度大于等于1.5mm的试样以4片为一组，裁切3组待用；将分好组的agm隔板试样先进行扎孔，在整个试样的端面上均匀扎孔，相邻孔的间隔不大于2mm，孔径不大于0.2mm。在扎孔时，可利用上述agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试，在其施压端上均匀安装多组钢针，利用升降组件完成对试样的扎孔操作。此后利用干燥室，在105
±
2℃下干燥1h以上，在干燥过程中，干燥室应保持负压状态，最后取出至冷却室，冷却至室温，冷却室也应保持负压状态；
61.分别测试每组隔板20kpa下的试样厚度，记录每组的厚度为d11、d12、d13；
62.测量隔板在80％压缩量下的饱和吸酸量：依据国标中加压吸酸法对第一组试样进行测试，测的隔板试样在80％压缩量下的饱和吸酸量l；
63.取第二组隔板试样，先将隔板试样放入塑料自封袋21中，再放入定位环4中的垫块5上，盖上盖片6，通过旋转手柄转动带动压力感应器12往下的位移对agm隔板试样施压，通过读取数显式游标卡尺15相对位移使隔板试样的厚度压到d12,数显式压力计14显示压力值，继续转动旋转手柄对隔板试样施压，通过读取数显式游标卡尺15的绝对位移数值使隔板试样的厚变为d22，d22＝d12*80％，静止约10min至压力稳定，记录下干态压力为f12；
64.95％饱和度下隔板湿态回弹能力的测试：通过调节阀20调整好滴液管17速度，使导流管18的导流嘴19靠近agm隔板试样，向塑料自封袋21中均匀地加入密度为1.285
±
0.005g/cm3(25℃)的硫酸溶液，加入l
95％
＝95％l的硫酸液量，每30s记录一次湿态压力；加酸时间控制在15min左右,保压10min待数显式压力计14的数值趋于稳定，记录最终湿态压力f22；
65.100％饱和度下隔板湿态回弹能力的测试：取第三组隔板试样，按上述步骤测得干态压力f13,调整好滴液管17速度，使导流管18的导流嘴19靠近agm隔板试样，向塑料自封袋21中均匀地加入密度为1.285
±
0.005g/cm3(25℃)的硫酸溶液，加入l
100％
≥l的硫酸液量，每30s记录一次湿态压力；加酸时间控制在15min左右,保压10min待拉力机的数值趋于稳定，记录最终湿态压力f33；
66.计算隔板湿态回弹能力：
67.隔板的95％饱和度湿态回弹能力：h
95％
＝(f12/f22)
×
100％；
68.隔板的100％饱和度湿态回弹能力：h
100％
＝(f13/f33)
×
100％。
69.取五组不同厂家的agm隔板试样1#-5#，并利用本发明提供的agm隔板不同压缩量下湿态回弹能力测试方法进行检测。
70.请参照附图4，在95％湿态和100％的状态下检测共五组试样1#-5#，经检测五组试样的湿态回弹能力值详见下表：
[0071] 1#2#3#4#5#95％湿态69.4％71.4％70.9％72.1％70.9％100％湿态74.57％77.3％77.07％85.02％76.14％
[0072]
其中，95％湿态下，符合要求的试样湿态回弹能力≥70％；100％湿态下，符合要求的试样湿态回弹能力≥75％；可见，上述五组试样中，1#试样不符合要求，4#试样为性能最优，优先选取的试样。
[0073]
请参照附图5，五组试样在80％压缩下的湿态压力变化曲线，4#试样在检测过程中
湿态压力变化最小，更为稳定，湿态回弹性能最为优良。
[0074]
综合不同湿态下的agm隔板回弹能力及湿态压力变化曲线，可选出湿态回弹能力最优的试样，能够为选择不同厂家的产品提供指导性的方向，具有推广意义。
[0075]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。