CN102064306B

CN102064306B - 一种蓄电池

Info

Publication number: CN102064306B
Application number: CN2010106075130A
Authority: CN
Inventors: 常承立; 张彪; 常易宸
Original assignee: 常承立
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: CN102064306A

Abstract

一种蓄电池属于铅锂蓄电池的制造领域，具体涉及一种长效大容量铅锂电池，主要应用到国防装备中潜艇水下动力和大型储能电站。其特征在于：将多个电池软包（6）两端分别通过导线并联安装在正、负汇流排（2、3）之间，导线上设有保险器（5），电池软包（6）之间间隔设有冷却板（7）。电池软包（6）为锂离子电池软包或胶体免维护铅酸蓄电池软包。该发明有效克服了传统软包蓄电池单个软包报废影响整体蓄电池应用的缺点和多组电池软包并联使用的散热问题，大幅度提高了蓄电池容量和深度放电性能，可根据需要配制1～100万安时长效大容量蓄电池。

Description

一种蓄电池

技术领域

一种蓄电池属于铅酸蓄电池制造领域，具体涉及一种长效大容量铅锂电池。主要应用到国防装备中潜艇水下动力和大型储能电站。

背景技术

蓄电池又称二次电池，目前使用较为广泛的动力蓄电池主要由铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、铁锂蓄电池等。铅酸蓄电池具有价格低廉的优点，但同时存在体大笨重、使用寿命短、污染大等缺点；锂离子电池使用寿命长、污染小、体积小，但其最大缺点是造价高，难以作为大型动力能源被推广应用。长效大容量蓄电池是提供长时电能的主要设备，为蓄电站、电动机械及水下作业设备等设施的长效供能提供了保障。其结构主要由电池壳体、设于电池壳体内的多个电池软包并联通过两端汇流排连接组成。目前长效大容量蓄电池存在的主要问题是储能时间短，一般仅1～2万安时，不能满足目前长时电能供给的时间要求。另外由于蓄电池长时间负荷及工作温度提高，蓄电池在高温充放电循环工况下，会产生大量热量，对电池正极栅板的腐蚀速度加快，造成由普通铅膏配方生产的蓄电池高温寿命短，影响电池放电性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种储能容量大的蓄电池。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该蓄电池，包括正极、负极、正汇流排、负汇流排、多个电池软包、冷却板和电池壳体，正、负极突出于电池壳体，并分别通过导线与正负汇流排连接，其特征在于：多个电池软包两端分别通过导线并联安装在正、负汇流排之间，导线上设有保险器，电池软包之间间隔设有冷却板。正负汇流排相对垂直安装在电池壳体内部两侧，多个电池软包水平平行安装在汇流排之间，正负极分别通过导线与两汇流排连接，电池软包之间间隔设有冷却板，冷却板内设有多条冷却水管，所述电池软包为锂离子电池软包或胶体免维护铅酸蓄电池软包，所述胶体免维护铅酸蓄电池软包由正极板栅、负极板栅、电解液和外层软包组成，正、负极板栅上分别涂覆有铅膏，所述正极铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100，石墨0.2～0.25，聚酯纤维0.1～0.12，锂0.25～0.3，钠0.05～0.06，钾0.02～0.025，银0.005～0.01；负极铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100，聚酯纤维0.06～0.07，腐殖酸0.25～0.3，硫酸钡0.6～0.65，乙炔黑0.15～0.2，硬脂酸0.1～0.15；

所述电解液为密度1.15～1.25g/ml稀硫酸加入5%锂元素；

所述板栅合金为Pb-Ca-Ag合金，其中Ca含量为2%～5%，Ag含量为0.1%～5%，其余Pb。

所述冷却板为铅板，内部平行设置有多条冷却水管，冷却水管进口通过循环水泵与冷却水箱连接。

所述冷却板为多层，“弓”字形迂回设置在电池壳体内，各层间隔排布于各池软包之间。

优选的，所述多个电池软包两端分别通过导线焊接在正、负汇流排之间。

优选的，所述正、负汇流排采用银铜合金制作，其中银含量为20%～50%，铜含量为50%～80%。

优选的，所述铅粉中PbO的含量为76%～80%。

与现有技术相比，本发明蓄电池所具有的有益效果是：1、通过在电池软包两端导线上分别设置保险器，有效克服了传统软包蓄电池单个软包报废影响整体蓄电池应用的缺点。与传统蓄电池相比，使用寿命可延长两倍。2、在各电池软包之间间隔设置冷却板，提高了电池的热消散性能，保证电池长时应用；冷却板内加设冷却水管，通过水循环达到良好的冷却效果。3、由于解决了多组电池软包并联使用的散热问题，可实现任意多组电池软包并联，大幅度提高了蓄电池容量，可根据需要配制1～100万安时长效大容量蓄电池。目前铅酸单体电池最大容量不到10000Ah，每只重量达1吨，而同样重量的铅锂电池容量可达30000Ah，且内阻更低，循环寿命更长，而现有的铅酸电池制造工艺可以直接利用。4、采用铅板作为冷却板，可同时实现电池配重要求，方便直接替换传统大型铅酸蓄电池，满足潜艇等水下作业系统对配重要求。5、在传统铅酸蓄电池栅板中添加银元素，有效提高合金的机械性能和腐蚀强度，工艺性能大大提高，具有较高性价比，具有大电流充放电优势，且安全性更高。6、在铅膏中增加锂离子，进一步提高了蓄电池的深度放电性能。同时又比纯锂电池的散热性能和安全性能好，结构合理。

附图说明

图1是本发明结构主视示意图。

图2是本发明剖视结构示意图。

其中：1、正极 2、负极 3、正汇流排 4、负汇流排 5、保险器 6、电池软包 7、冷却板 8、冷却管 9、电池壳体 10、冷却管进口 11、冷却管出口 12、循环水泵。

图1～2是本发明蓄电池的最佳实施例，下面结合附图1～2对本发明做进一步说明：

具体实施方式

实施例1

参照附图1：

该蓄电池，主要由正极1、负极2、正汇流排3、负汇流排4、保险器5、多个电池软包6、冷却板7、冷却水管8、电池壳体9和循环水泵12组成，正、负极1、2突出于电池壳体9，并排设置在电池壳体9上部，并分别通过导线与正负汇流排2、3连接。正、负汇流排3、4相对垂直安装在电池壳体9内部两侧，多个电池软包6水平平行并联安装在正、负汇流排3、4之间，两端分别通过导线与正、负汇流排2、3焊接。连接导线上分别设有保险器5，保险器5的熔断电流为电池软包额定工作电流的1.5～2倍。当电池软包6的工作电流超过其额定电流的1.5～2倍时，保险器5自动熔断，该电池软包与系统断开，其他电池软包继续工作。电池软包6采用锂离子电池软包，各电池软包6之间间隔设有冷却板7。

参照附图2：

冷却板7根据软包的数量设置多层，“弓”字形迂回设置在电池壳体9内，各层间隔排布于各池软包6之间。冷却板7为铅板，内部平行设置有多条冷却水管8，电池壳体9上端的冷却水管进口10通过循环水泵12与冷却水箱连接，将冷却水泵入冷却管中，冷却水管出水口11设置在电池壳体9下部，流出的冷却水进入冷却水箱循环利用。

实施例2

该蓄电池的正、负汇流排3、4采用银铜合金制成，其中银含量为20%，铜含量为80%。

采用的电池软包6为胶体免维护铅酸蓄电池。由正极板栅、负极板栅、电解液和外层软包组成。正、负极板栅上分别涂覆有铅膏，正极铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：PbO的含量为76%的铅粉100kg，石墨200g，聚酯纤维120g，锂300g，钠60g，钾20g，银10g；负极铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100kg，聚酯纤维60g，腐殖酸300g，硫酸钡600g，乙炔黑200g，硬脂酸150g。电解液为密度为1.15～1.25g/ml的稀硫酸，并在其中加入了5%的锂元素。板栅合金为Pb-Ca-Ag合金，其中Ca含量为2%，Ag含量为5%，其余为Pb。

实施例3

该蓄电池的电池软包6的正极铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：PbO的含量为80%的铅粉100kg，石墨250g，聚酯纤维100g，锂250g，钠50g，钾25g，银5g；负极铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100kg，聚酯纤维70g，腐殖酸250g，硫酸钡650g，乙炔黑150g，硬脂酸100g。电解液为密度为1.15～1.25g/ml的稀硫酸，并在其中加入了5%的锂元素。板栅合金为Pb-Ca-Ag合金，其中Ca含量为5%，Ag含量为0.1%，其余为Pb。其余同实施例1。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种蓄电池，包括正极（1）、负极（2）、正汇流排（3）、负汇流排（4）、多个电池软包（6）、冷却板（7）和电池壳体（9），正、负极（1、2）突出于电池壳体（9），并分别通过导线与正负汇流排（2、3）连接，其特征在于：多个电池软包（6）两端分别通过导线并联安装在正、负汇流排（2、3）之间，导线上设有保险器（5），电池软包（6）之间间隔设有冷却板（7）；所述电池软包（6）为锂离子电池软包或胶体免维护铅酸蓄电池软包；所述胶体免维护铅酸蓄电池软包由正极板栅、负极板栅、电解液和外层软包组成，正、负极板栅上分别涂覆有铅膏，所述正极铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100，石墨0.2～0.25，聚酯纤维0.1～0.12，锂0.25～0.3，钠0.05～0.06，钾0.02～0.025，银0.005～0.01；负极铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100，聚酯纤维0.06～0.07，腐殖酸0.25～0.3，硫酸钡0.6～0.65，乙炔黑0.15～0.2，硬脂酸0.1～0.15；

所述电解液中含有5%的锂元素；

2.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：所述冷却板（7）为铅板，内部平行设置有多条冷却水管（8），冷却水管进口（10）通过循环水泵（12）与冷却水箱连接。

3.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：所述冷却板（7）为多层，“弓”字形迂回设置在电池壳体（9）内，各层间隔排布于各池软包（6）之间。

4.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：所述多个电池软包（6）两端分别通过导线焊接在正、负汇流排（2、3）之间。

5.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：所述正、负汇流排（3、4）采用银铜合金制作，其中银含量为20%～50%，铜含量为50%～80%。

6.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：所述铅粉中PbO的含量为76%～80%。