CN102856596A - 煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，包括电池槽、电池盖、汇流排、正极板、电解质、负极板、极柱，正极板和负极板用玻璃纤维隔板隔开，依次叠加成组在焊接汇流排上置于电池槽中，排气阀安装在电池盖上的阀座上。本发明具有如下的技术效果，1.使蓄电池在寿命期内不再需补充纯水，从而实现了免维护；同时也消除了酸液或酸雾的溢出，不再对环境造成危害；箱体不再有酸性液腐蚀，延长了使用寿命。2.板栅的耐腐蚀性比以前提高一倍以上，极板的容量、寿命稳定性和持久性更好。3.电解液改成胶体电解液，大幅减小了蓄电池的自放电，比过去的小3倍以上。4.用玻璃纤维棉AGM隔板替代过去的PVC或PP隔板，从而使蓄电池的综合性能提高。

Description

煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池
技术领域
本发明涉及一种在具有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下作动力电源的煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池。 
背景技术
现有应用于煤矿井下作动力电源的铅酸蓄电池，主要结构是：正极板采用管式结构，负极板采用了涂膏式也称板式，电解液采用35%～38%浓度的稀硫酸其液量为富液式，蓄电池隔板主要采用PVC或PP微孔塑料板，排气栓采用开口排放形式。其主要缺点有以下几点：1.蓄电池隔板采用PVC或PP微孔塑料板其比电阻大、耐温耐热性能差，在70℃左右电液温度下，隔板易发生收缩、微孔堵塞、发脆。从而增大了蓄电池的内阻，降低了充电接受能力。严重时，易导致早期蓄电池短路失效。2.电解液采用富液式的蓄电池在充电时特别是充电后期伴随着水的分解产生大量的氢气和氧气以及酸雾从溢气口排出，给充电场所带来很大的污染和酸腐蚀，同时也损失了蓄电池内的水，造成经常性加水补液，增加了用户的维护工作量和生产成本。3.过放电恢复性能差。由于煤矿井下的特殊性，蓄电池在运行使用时，势必会出现经常性过放电的情况，现有电池都存在过放电后恢复性能差的缺点。4.现有蓄电池组装成的特殊型电源装置经过短时间的使用后存在着对地绝缘电阻小，漏电电流大和酸性电解液对电源装置箱体的腐蚀危害。5.新蓄电池使用前需进行2~3天时间的初充电，操作烦琐，有危险，特别是夏天环境温度高，初充电时蓄电池电液温度很难控制，给用户带来了极大的不方便。 
发明内容
本发明的目的是为煤矿提供一种安全可靠，维护工作量少、寿命长的煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，以克服现有的富液开口式铅酸蓄电池，维护工作量大、容量下降快、寿命短的缺点。 
本发明的技术方案是，一种煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，包括电池槽、电池盖、汇流排、正极板、电解质、负极板、极柱，正极板和负极板用玻 璃纤维隔板隔开，依次叠加成组在焊接汇流排上置于电池槽中，排气阀安装在电池盖上的阀座上；所述的排气阀，包括排气阀座，在排气阀座依次叠加装有排气帽，通气片，砂轮过滤片，在砂轮过滤片上有砂轮过滤片压盖，砂轮过滤片压盖与排气阀座有橡胶圈，在砂轮过滤片压盖上有盖片，在排气阀座底端有堵片。 
电池盖选用阻燃的ABS工程塑料，电池盖间密封采用热封方式进行粘合，极柱与电池盖采用铅套焊熔密封方式。 
电池槽内灌注电解质为胶体电解质。 
在电池槽装有防振垫。 
在电池盖与极柱连接处设有凸台。 
本发明具有如下的技术效果，1.蓄电池由富液开口式结构改成阀控式密封结构后，在充电过程中电解水产生的氢、氧气体通过化合和负极吸收原理还原成水，复合效率达95%以上。使蓄电池在寿命期内不再需补充纯水，从而实现了免维护；同时也消除了酸液或酸雾的溢出，不再对环境造成危害；蓄电池电源装置绝缘电阻增大，漏电流减小，从而安全性得以保证，箱体不再有酸性液腐蚀，延长了使用寿命。2.正极板采用优质涤纶排管和压力铸造板栅的管式结构，比以前重力浇铸板栅的铅密度提高8%以上，板栅的耐腐蚀性比以前提高一倍以上，极板的容量、寿命稳定性和持久性更好。3.电解液由过去的流动电解液改成胶体电解液，从而克服了过放电后充电难恢复的诸多缺点。电解液的改变大幅减小了蓄电池的自放电，比过去的小3倍以上。4.用玻璃纤维棉AGM隔板替代过去的PVC或PP隔板，蓄电池的内阻小，充电接受能力增强，隔板耐温性及热稳定性好。从而使蓄电池的综合性能提高。5.蓄电池采用内化成生产和荷电带液出厂，免除了用户需对新电池进行长达2~3天初充电的烦琐操作，蓄电池安装好后可立即使用，极大的方便了用户。 
附图说明
图1是本发明内部结构示意图。 
图2是本发明俯视图。 
图3是本发明排气阀的结构示意图 
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，一种煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，包括电池槽11、电池盖5、汇流排6、正极板7、电解质9、负极板10、极柱2，正极板7和负极板10用玻璃纤维隔板8隔开，依次叠加成组焊接在汇流排6上置于电池槽11中，排气阀1安装在电池盖5上的阀座12上；所述的排气阀1，包括排气阀座19，在排气阀座19依次叠加装有排气帽18，通气片17，砂轮过滤片14，在砂轮过滤片14上有砂轮过滤片压盖15，砂轮过滤片压盖15与排气阀座19有橡胶圈16，在砂轮过滤片压盖15上有盖片13，在排气阀座19底端有堵片20；电池盖5选用阻燃的ABS工程塑料，电池盖5与电池槽11之间密封采用本体热熔方式进行粘合，极柱2与电池盖5上的铅套3采用铅合金焊熔密封方式；电池槽11内灌注电解质9为胶体电解质；在电池槽11装有防振垫21；在电池盖5与极柱2连接处设有凸台4。 
本发明的正极板采用管式灌粉形式，由涤纶排管、塑料下护套、塑料封底条、活性物质和板栅组成。将涤纶排管套在塑料下护套上，随后套入铅合金压铸而成的带圆柱形筋条的板栅上，再将混匀的灌粉料灌入管内，用塑料封底条封堵涤纶排管口部，将封堵好的极板放入1.18～1.20g/cm3硫酸中浸泡2.5h～3h后取出进行固化、干燥待用。本发明的负极板由活性物质和格子体板栅组成，采用填涂铅膏的结构形式。铅膏涂敷在格子体板栅上，通过固化，干燥后同上述的正生极板组装成电池后加注胶体电解液，进行电池化成制成带胶体电解液且荷足电的蓄电池。 
本发明的正板栅合金采用低锑多元耐腐铅合金，板栅铸造采用压力铸造。 
本发明中的胶体电解质采用高纯度的稀硫酸中加入纳米硅分散液、纳米气相二氧化硅等添加剂而成。活性物质中添加红丹、石墨等，增加导电性能、提高活性物质利用率，另外负极活性物质添加硫酸钡、腐植酸，以改善和提高电池的充放电性能、充电接受能力及低温性能。 
本发明中负板栅采用铅钙多元合金浇涛而成。具有析氢电位高，水损失小，自放电小的优点。 
胶体电解质由气相二氧化硅和稀硫酸混合后，灌注到电池内，随后逐渐凝结为凝胶，并产生微小裂缝，充电时正极产生的氧气可通过裂缝扩散到负极与绒状铅发生氧化反应，减少了水的损失。凝胶中的水被凝胶颗粒包裹在其中， 水分的散失速度慢，蓄电池壳体内，极群四周及上端都可以填充胶体电解液，使蓄电池的载液量提高10%以上，蓄电池热容量增大，充放电过程产生的热量可以通以壳体散发出去，因此充放电时升温很小，热失控现象基本得到控制、在高温下有较长使用寿命。 
采用上述结构做成蓄电池的型号及相关参数如下表： 
Figure BDA00002173133600041
。

Claims (5)

1.一种煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，包括电池槽（11）、电池盖（5）、汇流排（6）、正极板（7）、电解质（9）、负极板（10）、极柱（2），其特征在于：正极板（7）和负极板（10）用玻璃纤维隔板（8）隔开，依次叠加成组焊接在汇流排（6）上置于电池槽（11）中，排气阀（1）安装在电池盖（5）上的阀座（12）上；所述的排气阀（1），包括排气阀座（19），在排气阀座（19）依次叠加装有排气帽（18），通气片（17），砂轮过滤片（14），在砂轮过滤片（14）上有砂轮过滤片压盖（15），砂轮过滤片压盖（15）与排气阀座（19）有橡胶圈（16），在砂轮过滤片压盖（15）上有盖片（13），在排气阀座（19）底端有堵片（20）。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，其特征在于：电池盖（5）选用阻燃的ABS工程塑料，电池盖（5）与电池槽（11）之间密封采用本体热熔方式进行粘合，极柱（2）与电池盖（5）上的铅套（3）采用铅合金焊熔密封方式。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，其特征在于：电池槽（11）内灌注电解质（9）为胶体电解质。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，其特征在于：在电池槽（11）装有防振垫（21）。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿用特殊型阀控式密封铅酸蓄电池，其特征在于：在电池盖（5）与极柱（2）连接处设有凸台（4）。
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