一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種評價動力電池用合金粉性能的方法，尤其涉及一種快速評價大倍 率放電動力電池用合金粉性能的方法。
【背景技術】
[0002] 鎳氫電池是近年來儲氫合金技術和鎘鎳電池技術基礎上發展起來的一種新型電 池，作為一種新型能源載體成為電池行業研究的熱點，代表著堿性電池的發展方向。由于鎳 氫電池具有比能量、比功率高、高倍率充放電性能、范圍寬廣的溫度適用范圍、使用安全、無 記憶效應、不對環境造成污染等優點，因此被稱為綠色電池。在能源緊張，環境污染的今天， 鎳氫電池顯示出廣闊的應用前景。
[0003] 鎳氫動力電池作為一種重要的車用及其它動力和儲能系統的重要化學電源，鎳氫 動力電池制備過程中的貯氫合金表面處理工序是影響電池性能的關鍵工序。按照傳統的評 價方法，把已進行表面處理的合金粉配置成負極漿料，采用刷漿的方式將其制成小片，最后 組裝成單片電池進行測試，測試包括化成分容、常溫充放、常溫倍充倍放和低溫測試。這一 系列工序緊密銜接大概需要10天左右才能完成基本性能的測試評價，從而導致生產周期 延長；而且貯氫合金在經過表面處理后不宜長時間保存，因此迫切需要一種快速的測試評 價技術對經過表面處理后的貯氫合金進行測試評價，實現該工序有效和及時的質量控制， 并縮短生產周期，進一步改善和保證鎳氫動力電池的性能。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是為了克服現有技術中儲氫合金粉電化學性能的檢驗方法復雜的 缺點，提供一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方法。
[0005] 為達到上述目的，本發明一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方 法，先確定大倍率放電動力電池用儲氫合金粉的磁感應強度參數范圍，然后采用磁天平測 定儲氫合金粉的磁感應強度參數，最后判斷大倍率放電動力電池用儲氫合金粉的磁感應強 度是否在上述設定的磁感應強度參數范圍內，其采用磁天平測定儲氫合金粉的磁感應強度 參數的步驟如下： ① .洗滌烘干直徑12_規格試管，將其確定為質量m i (精確至0.0 Olg)，將試管置于 錐形漏斗下，用藥品勺將干燥后的合金粉沿漏斗壁加入試管中，使其至試管12mm以上，稱 取其質量m 2; ② .調整好特斯拉計探頭的位置，確保特斯拉計探頭在兩個磁極中間，并且平行于磁 極端面；然后將裝有合金粉的試管懸掛于分析天平掛鉤上，使試管下端與探頭保持規定距 離； ③ .將磁天平歸零，打開磁天平電源，緩慢調大電流調節電位器，直至磁天平顯示的數 據為規定數值時，記錄對應的磁感應強度；隨后繼續緩慢調大電流調節電位器，至磁天平顯 示的數據為規定數值時，記錄對應的磁感應強度； ④.最后再將電流調節電位器緩慢調低至磁天平顯示的數據為規定數值時，記錄對應 的磁感應強度。
[0006] 在確定儲氫合金粉的質量時，精確至0.0 OOlg。
[0007] 在加入合金粉過程中，待合金粉裝入試管5mm處時，輕輕敲打試管壁Imin，然后再 加入少量合金粉至試管IOmm處，再輕輕敲打試管壁lmin，再加入少量合金粉至試管15_ 處，再輕輕敲打試管壁lmin，最后稱取其質量m 2。
[0008] 所述試管中心線與磁天平上的磁極中心線同在一垂直平面內，調節試管下端與探 頭的距離為10mm 〇
[0009] 將分析天平歸零，打開磁天平電源，慢慢調節電流調節電位器，直至分析天平顯示 的數據為〇. 5000時，記錄對應的磁感應強度；繼續調節電流調節電位器，至分析天平顯示 的數據為〇. 7000時，記錄對應的磁感應強度；再將電流調節電位器慢慢調低至分析天平顯 示的數據為〇. 5000時，記錄對應的磁感應強度。
[0010] 由于貯氫合金粉末的磁化率與體相成分、表面成分、粉末粒徑、比表面積等相關， 對于一種體相成分和粉末粒徑已經確定和穩定生產的貯氫合金產品的磁化率主要與貯氫 合金粉末的表面狀態有關。采用對貯氫合金合金表面進行處理就是要改善其表面狀態，從 而改善貯氫合金、貯氫電極和鎳氫動力電池的充放電性能。貯氫合金經表面處理后的磁感 應強度變化和充放電性能變化都是由處理后的表面狀態決定。因此，采用這種方法后，可以 通過測儲氫合金粉的磁感應強度來反應其磁化率大小，通常情況下，儲氫合金粉的磁感應 強度mT值越小，大倍率放電性能越優。
【具體實施方式】 [0011] 下面結合實施例對本發明作講一步的詳細說明。
[0012] 先通過公式
確定大倍率放電動力電池用儲 氫合金粉的磁感應強度參數范圍，式中：h為樣品裝入高度，m為樣品質量，H為磁場強度， Λ m。為空樣品管在有磁場和無磁場時的稱量值的變化，Λ m為裝樣品后在有磁場和無磁場 時的稱量值的變化，M為儲氫合金粉的摩爾質量（(kg ·πι〇廠1Kg為重力加速度（9.81m ·?Γ 2)(參考普通高等教育"十一五"規劃教材：物理化學實驗；王愛榮編，出版社：化學工業出 版社)，磁場強度H可由B =μ。H關系式計算得到，B為磁感應強度，單位為T(特斯拉），H的 單位為A · πΓ \ μ。為真空磁導率（4 π X 10 - 7N · A' 2)(參考面向21世紀課程教材：大學 物理學（第2版），盧德馨著，出版社：高等教育出版社）；然后采用磁天平測定儲氫合金 粉的磁感應強度參數，最后判斷大倍率放電動力電池用儲氫合金粉的磁感應強度是否在上 述設定的磁感應強度參數范圍內，其采用磁天平測定儲氫合金粉的磁感應強度參數的步驟 如下： ① .洗滌烘干直徑12_規格試管，將其確定為質量m 1 (精確至0.0 OOlg)，將試管置 于錐形漏斗下，用藥品勺將干燥后的合金粉沿漏斗壁加入試管中，使其至試管12_以上， 稱取其質量m 2;在加入合金粉過程中，待合金粉裝入試管5mm處時，輕輕敲打試管壁lmin， 然后再加入少量合金粉至試管IOmm處，再輕輕敲打試管壁lmin，再加入少量合金粉至試 管15mm處，再輕輕敲打試管壁lmin，最后稱取其質量m 2; ② .調整好特斯拉計探頭的位置，確保特斯拉計探頭在兩個磁極中間，并且平行于磁 極端面；然后將裝有合金粉的試管懸掛于分析天平掛鉤上，使試管下端與探頭保持規定距 離；所述試管中心線與磁天平上的磁極中心線同在一垂直平面內，調節試管下端與探頭的 距離為IOmm ; ③ .將磁天平歸零，打開磁天平電源，緩慢調大電流調節電位器，直至磁天平顯示的數 據為0. 5000時，記錄對應的磁感應強度；隨后繼續緩慢調大電流調節電位器，至磁天平顯 示的數據為〇. 7000時，記錄對應的磁感應強度； ④ .最后再將電流調節電位器緩慢調低至磁天平顯示的數據為0. 5000時，記錄對應 的磁感應強度。
[0013] 1.按照上述所述的測試方法，對進行處理后的合金粉樣品進行磁感應強度的測 試，通過平穩的速率調節勵磁電流的數值，使固定天平輸出值為：〇. 35、0. 5、0. 7、0. 9g，再讀 取對應的磁感應強度。測試項目和數據如下： 表1 :
2.由于磁感應強度和合金充放電性存在一種對應關系，因此根據測試的合金粉mT值 的大小對其進行對應的大倍率放電性能測試，測試數據如下： 表2.
【主權項】
1. 一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方法，其特征在于：先確定大倍 率放電動力電池用儲氫合金粉的磁感應強度參數范圍，然后采用磁天平測定儲氫合金粉的 磁感應強度參數，最后判斷大倍率放電動力電池用儲氫合金粉的磁感應強度是否在上述設 定的磁感應強度參數范圍內，其采用磁天平測定儲氫合金粉的磁感應強度參數的步驟如 下： ① .洗滌烘干直徑12mm規格試管，將其確定為質量m i，將試管置于錐形漏斗下，用藥 品勺將干燥后的合金粉沿漏斗壁加入試管中，使其至試管12mm以上，稱取其質量m2; ② .調整好特斯拉計探頭的位置，確保特斯拉計探頭在兩個磁極中間，并且平行于磁 極端面；然后將裝有合金粉的試管懸掛于分析天平掛鉤上，使試管下端與探頭保持規定距 離； ③ .將磁天平歸零，打開磁天平電源，緩慢調大電流調節電位器，直至磁天平顯示的數 據為規定數值時，記錄對應的磁感應強度；隨后繼續緩慢調大電流調節電位器，至磁天平顯 示的數據為規定數值時，記錄對應的磁感應強度； ④ .最后再將電流調節電位器緩慢調低至磁天平顯示的數據為規定數值時，記錄對應 的磁感應強度。2. 根據權利要求1所述的一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方法，其 特征在于：在確定儲氫合金粉的質量時，精確至0.0 OOlg。3. 根據權利要求1所述的一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方法， 其特征在于：在加入合金粉過程中，待合金粉裝入試管5mm處時，輕輕敲打試管壁lmin，然 后再加入少量合金粉至試管IOmm處，再輕輕敲打試管壁lmin，再加入少量合金粉至試管 15mm處，再輕輕敲打試管壁lmin，最后稱取其質量m 2。4. 根據權利要求1所述的一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方法，其 特征在于：所述試管中心線與磁天平上的磁極中心線同在一垂直平面內，調節試管下端與 探頭的距離為IOmm 05. 根據權利要求1所述的一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方法，其 特征在于：將分析天平歸零，打開磁天平電源，慢慢調節電流調節電位器，直至分析天平顯 示的數據為〇. 5000時，記錄對應的磁感應強度；繼續調節電流調節電位器，至分析天平顯 示的數據為〇. 7000時，記錄對應的磁感應強度；再將電流調節電位器慢慢調低至分析天平 顯示的數據為〇. 5000時，記錄對應的磁感應強度。
【專利摘要】本發明公開了這樣一種快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的方法。先確定大倍率放電動力電池用儲氫合金粉的磁感應強度參數范圍，然后采用磁天平測定儲氫合金粉的磁感應強度參數，最后判斷大倍率放電動力電池用儲氫合金粉的磁感應強度是否在上述設定的磁感應強度參數范圍內。從而具有能快速評價大倍率放電動力電池用合金粉性能的優點。
【IPC分類】G01R31/36, G01N27/72
【公開號】CN105044199
【申請號】CN201510463808
【發明人】蘇耿, 彭軍文, 劉開宇, 卞永巖, 劉又年, 紀效波, 鄭禮華
【申請人】福建衛東新能源有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月31日