CN101090160A - 纳米硅纤维固体蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种纳米硅纤维固体蓄电池，其包括电池外壳、置于电池外壳内部的正负极电池板以及置于正负极电池板之间和正极电池板或负极电池板分别与电池外壳之间的隔板，所述正负极电池板与所述的隔板构成的电源板体，该隔板是由复合板而构成的，在电池外壳内侧与电源板体之间形成的所有空间间隙内分别容设有固体添加剂。与现有技术中的普通铅酸蓄电池相比较可知，本发明具有有益效果：不仅可以有利于减缓硫酸对极板的腐蚀速度和消除硫酸盐产生，而且还可以提高蓄电池的使用寿命。

Description

纳米硅纤维固体蓄电池
【技术领域】
本发明涉及一种固体蓄电池，尤其涉及一种纳米硅纤维固体蓄电池。
【背景技术】
目前，普通铅酸蓄电池大部分应用于各种各样的汽车，例如：客运车、货运车等，在现有技术中普通铅酸蓄电池，其包括电池外壳、置于电池外壳内部的正、负极电池板、置于正、负极电池板上部的电池端子、置于正、负极电池板之间的隔板以及容设于电池外壳内部的电池电解液。所述电池外壳包括分别位于电池底部及顶部的底盖、盖片以及位于底盖与盖片之间的中盖。在盖片底部设置安全阀，在底盖外部开设有底槽。现有隔板主要采用超细玻璃纤微(AGM)板、聚乙烯(PE)板、聚氯乙烯(PVC)板、聚丙烯(PP)板中任何一种上述板构成。在电池外壳内部的电池电解液主要成分是硫酸溶液，因电池电解液具有脱水性、氧化性、吸水性，使得该电池电解液容易腐蚀电池外壳内部的正、负极电池板以及隔板，同时也容易使得与上述正、负极电池板和隔板表面产生硫酸盐化合物。另外，由于隔板的内部微孔径较大，在深放电时，因电解液比重降低，硫酸铅溶解度增大，使得电解液中的活性物质沉积于隔板的微孔中，形成枝晶短路，该枝晶短路容易导致电池使用寿命终止。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术中正、负极电池板以及隔板容易被腐蚀、容易产生硫酸盐以及电池使用寿命短的缺陷，而提供一种不仅可以有利于减缓硫酸对极板的腐蚀速度和消除硫酸盐产生，而且还可以提高蓄电池的使用寿命的纳米硅纤维固体蓄电池。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：纳米硅纤维固体蓄电池，其包括电池外壳、置于电池外壳内部的正、负极电池板以及置于正、负极电池板之间和正极电池板或负极电池板分别与电池外壳之间的隔板，所述正、负极电池板与所述的隔板构成的电源板体，该隔板是由复合板而成的；在电池外壳内侧与电源板体之间形成的所有空间间隙内分别容设有固体添加剂。
依上述主要技术特征，所述复合板是分别由超细玻璃纤维板、聚丙烯板、聚氯乙烯板、聚乙烯板四种板中至少两种板叠加而成。
依上述主要技术特征，所述电池外壳内侧与电源板体之间形成的所有空间间隙包括所述正极板与所述隔板之间形成的空间间隙、所述负极板与所述隔板之间形成的空间间隙以及在电池外壳内部的侧面、端面与电源板体顶部之间形成的空间空隙。
依上述主要技术特征，所述固体添加剂的成分含有无机材料。
依上述主要技术特征，所述无机材料是由硫酸和二氧化硅与添加剂混合而成。
依上述主要技术特征，所述正负极板体可以制成管式或者涂膏式。
本发明的有益效果：因在电池外壳内侧与电源板体之间形成的所有空间间隙内分别容设有固体添加剂，该固体添加剂对正、负极板体以及隔板起到一保护层作用，可以防止正、负极板体和隔板的被腐蚀和氧化作用，从而可达到减缓硫酸铅溶液对正负极板的腐蚀速度，消除硫酸盐产生。因电解液中具有多种固体添加剂，使得可以避免在电离子循环过程中因电解液比重降低，硫酸铅溶解度增大而造成的枝晶短路，从而使得电池使用过程中电量恒定，从而达到提高蓄电池的使用寿命的效果。
【附图说明
图1为本发明的一种实施方式中的纳米硅纤维固体蓄电池的平面示意图；
图2为图1中A部分的隔板叠加之前的局部放大示意图；
图3为图1中A部分的隔板叠加之前的局部放大示意图。
【具体实施方式】
请参考图1至3所示，本发明结合实施方式说明第一种纳米硅纤维固体蓄电池，其包括电池外壳1、置于电池外壳1内部的正、负极电池板2、3、置于正、负极电池板2、3上部的电池端子(图中未标出)以及若干隔板4。隔板4分别置于正、负极电池板2、3之间，以及正、负极电池板2、3与电池外壳1之间，所述正、负极电池板2、3与所述的隔板4构成电源板体。在电池外壳1内侧与电源板体之间形成的所有空间间隙内分别容设有固体添加剂，所述固体添加剂的成分含有无机材料，其无机材料是由硫酸和二氧化硅与添加剂混合而成。所述固体添加剂容置于电池外壳1内的电解硫酸铅溶液内，上述所有空间间隙包括所述正极板2与所述隔板4之间形成的空间间隙、所述负极板3与所述隔板4之间形成的空间间隙以及在电池外壳1内部的侧面、端面与正、负极电池板2、3顶部之间形成的空间空隙。容设于正、负极电池板2、3之间的隔板4是由复合板而成的，所述的复合板是由超细玻璃纤维板、聚丙烯板、聚氯乙烯板、聚乙烯板中任何两种板叠加而成。所述正、负极板体2、3可以制成管式或涂膏式。
上述电解液中的固体添加剂以固体形式固定于正、负极电池板2、3和隔板4周围，部分固体和添加剂吸附在隔板4内的微孔上，使得该固体添加剂充满电源板体与电池外壳1形成的所有空间，从而使得部分固体添加剂吸附在上述的隔板4的微孔内，可以避免在比重低、溶解度大的硫酸铅内的活性物质吸附在隔板4的微孔内而造成的枝晶短路发生，从而可以避免因枝晶短路导致的蓄电池使用寿命短，使得电池在使用过程中电量恒定，从而达到提高蓄电池的使用寿命的效果。由于电解液比重低，浮充电压相对也较低，使得电池外壳1的内部电源板体可以浮在固体容剂上，导致其浮充寿命长。另外，由于部分固体和添加剂吸附在隔板4内的微孔上使得该蓄电池在使用初期再化合效率较低，但运行几周后，再化合效率可达99％以上。由于电解液采用多种固体添加剂，使得有效避免在蓄电池内部完全没有酸雾。
因上述的固体添加剂直接依附在上述的正、负极板体2、3和隔板4，上，可以避免硫酸铅溶液直接对上述正、负极板体2、3和隔板4的腐蚀和氧化作用，从而可减缓硫酸对极板的腐蚀速度，消除硫酸盐产生。同时，可以减轻电解液对正、负极板2、3的腐蚀程度，从而保护正、负极板2、3的功能，有利于提高电池寿命。
另外，容置电池外壳1内的硫酸固体均匀地分布，绝无浓度层化问题，使得电池可竖直或水平任意放置。
本发明中另一种实施方式的纳米硅纤维固体蓄电池，其与上述实施例的不同点为：所述复合板是分别由超细玻璃纤维板、聚丙烯板、聚氯乙烯板、聚乙烯板四种板中任意三叠加而构成。其同样可以达到上述第一实施例的效果。
本发明中另一种实施方式的纳米硅纤维固体蓄电池，其与上述实施例的不同点为：所述复合板是分别由超细玻璃纤维板、聚丙烯板、聚氯乙烯板、聚乙烯板四种叠加而构成。其同样可以达到上述第一实施例的效果。

Claims (6)

1、一种纳米硅纤维固体蓄电池，其包括电池外壳、置于电池外壳内部的正、负极电池板以及置于正、负极电池板之间和正极电池板或负极电池板分别与电池外壳之间的隔板，所述正、负极电池板与所述的隔板构成电源板体，其特征在于：该隔板是由复合板而构成的；在电池外壳内侧与电源板体之间形成的所有空间间隙内分别容设有固体添加剂。
2、如权利要求1所述的纳米硅纤维固体蓄电池，其特征在于：所述复合板是分别由超细玻璃纤维板、聚丙烯板、聚氯乙烯板、聚乙烯板四种板中至少两种板叠加而成。
3、如权利要求1或2所述的纳米硅纤维固体蓄电池，其特征在于：所述电池外壳内侧与电源板体之间形成的所有空间间隙包括所述正极板与所述隔板之间形成的空间间隙、所述负极板与所述隔板之间形成的空间间隙、以及在电池外壳内部的侧面以及端面与电源板体顶部之间形成的空间空隙。
4、如权利要求1所述的纳米硅纤维固体蓄电池，其特征在于：所述固体添加剂的成分含有无机材料。
5、如权利要求4所述的纳米硅纤维固体蓄电池，其特征在于：所述无机材料是由硫酸和二氧化硅与添加剂混合而成的。
6、如权利要求1所述的纳米硅纤维固体蓄电池，其特征在于：所述正、负极板体为管式或者涂膏式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102244218A (zh) * 2011-05-30 2011-11-16 山东莘县通用玻纤有限公司 胶体蓄电池隔板及其制备方法
CN106410068A (zh) * 2016-10-14 2017-02-15 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 一种电池外壳及使用该外壳的锂离子电池
CN112103569A (zh) * 2020-08-21 2020-12-18 风帆有限责任公司 提高agm阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法

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