产品应用｜铅酸电池生产过程中硫酸密度浓度在线测量方案

摘要：硫酸在铅酸蓄电池生产中至关重要，其所需浓度会根据工艺步骤和电池类型的不同而有所变化。精确的浓度控制能确保产品质量稳定，生产效率高。铅酸电池作为历史最悠久、最成熟的可充电电池类型，尽管能量密度相对较低，但由于其成本低廉且功率重量比优越，仍广泛应用于汽车启动、照明

前言

硫酸在铅酸蓄电池生产中至关重要，其所需浓度会根据工艺步骤和电池类型的不同而有所变化。精确的浓度控制能确保产品质量稳定，生产效率高。铅酸电池作为历史最悠久、最成熟的可充电电池类型，尽管能量密度相对较低，但由于其成本低廉且功率重量比优越，仍广泛应用于汽车启动、照明和点火(SLI)等领域。

铅酸蓄电池的主要成分是由铅制成的阳极、由二氧化铅制成的阴极和作为电解质的稀硫酸 (H2SO4)

图1：铅酸蓄电池的部分

第一个生产步骤是极板制造，正极板上会形成α型和β型PbO2.α型和β型PbO2的比例对电池的电流效率有直接影响。制造过程中的H2SO4浓度是实现正确比例的一个重要参数。在装配成型后，需要罐注精确密度、纯度和容量的硫酸电解液并进行首次充电(二次灌酸工艺)或调整酸度(一次灌酸工艺)。在灌酸和装配结束时，电解液的酸浓度和液位必须达到规定的浓度。

使用在线实时监控硫酸密度浓度的手段对铅酸电池生产过程中起到：

优化化学反应过程

大幅缩短灌装线转产期间的停机时间

确保加注过程的质量

密度测量优势

在硫酸水溶液中，密度测量是测定高达90%的硫酸(H₂SO₄)浓度的理想方法。在0至55%的浓度范围内(20°C时为1.4453 g/cm³)——这一范围对于铅酸电池生产尤为重要——密度与酸浓度呈陡峭且近乎线性的关系(见图2)。相比之下，其他物理性质(如电导率)则表现出不太明显的趋势。因此，在该浓度范围内，密度测量具有极高的准确性。