CN104064822A - 富液式高功率大容量镍氢动力电池 - Google Patents

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孟知书
何义勇
孙伟
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Sichuan Baosheng Industry Co.,Ltd.
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SICHUAN BAOSHENG NEW ENERGY BATTERY CO Ltd
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/30—Nickel accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种富液式高功率大容量镍氢动力电池，属于电动车电源及储能电源技术领域。它包括由正极极板、负极极板、隔膜、气体阻挡隔膜，还包括电池装配件：极柱、螺栓、螺母、垫片等，通过装配成电池极组，电池极组装入不锈钢电池外壳，盖上电池盖，电池壳盖通过激光焊接封口，加入氧化钾电解液、并拧上安全阀，形成单体电池。本发明结构简单易组装，内阻低，能大电流放电，产热少，散热快，安全可靠，可满足纯电动大巴车的动力要求及大型储能电源使用。

Description

富液式高功率大容量镍氢动力电池
技术领域
本发明涉及一种镍氢电池，尤其是大巴车用电池和大型储能电池，属于电动车电源及储能电源技术领域。
背景技术
纯电动大巴车电源需要配置的电池组电压高（600V）、容量大(300~500Ah）。由于电动车结构和体积限制，电池组装要求结构紧凑，为了降低电池重量和缩小体积，通常在电池设计采用贫液态工艺设计。对于容量低于10Ah的较小镍氢电池采用贫液态工艺是可行的，对于容量大于100Ah镍氢电动车动力电池和容量300~500Ah的特大型储能电池，则存在以下问题。
1、装车各单体电池的容量、内阻、电压的存在差异，整车电池组充电后期一部分单体电池处于过充状态，正极产生大量氧气，氧气扩散到负极，在负极复合成水，在氢氧复合成水过程中，产生大量热量；特别是在容量大于100Ah的镍氢电池充电后期，这种热量非常大。
2、贫液态大容量电池内电解液量少，导致电池内阻比富液态电池要大很多，在电池充放电过程中，内阻发热量也增大。从而使得电池温度升高明显；
3、贫液态大容量电池在充电后期只能让气体尽快到负极进行氢氧复合生产水，这样才能保证电池有效寿命期电液量。由于氢氧复合过程中产生大量热，从而导致电池温度急剧升高；
4、贫液态大容量电池结构要求隔膜包裹负极极板，极板中所产生的热量，只能通过电池内部气体传导到电池外壳上，传导速度非常缓慢。因此电池充完电后很长时间电池保持较高温度（夏天最高时可达到70℃）。在这种高温情况下，电池放电效率降低和电池自放电加大。导致车辆无法正常运行。
5、目前给电池降温方法是在电池外部增加强制吹风来散热降低温度，以满足电池正常工作的温度条件。因此，电池使用外部环境要求严格，电池内部热传导电池壳表面速度慢需要散热时间非常长。
本发明正是基于此而做出。
发明内容
本发明提供一种富液式高功率大容量镍氢动力电池。
本发明提供了一种富液式高功率大容量镍氢动力电池结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括由正极极板⑴、负极极板⑵、隔膜⑶、气体阻挡隔膜⑷，还包括电池装配件：极柱⑺、螺栓⑻、螺母⑼、垫片⑽等，通过装配成电池极组，电池极组装入不锈钢电池外壳⑸，盖上电池盖⑹，电池壳、盖通过激光焊接封口，加入氧化钾电解液、并拧上安全阀（11），形成单体电池。
本发明的有益效果是，结构简单易组装，与贫液电池组装工艺相同，不增加工艺难度。
由于正极极板与负极极板间有一层气体阻挡隔膜，阻挡了电池中氢氧复合减少热量产生。提高电池适应温度范围。
在电池充放电过程中，电池内阻产生的少量热量通过富裕游离电液进行热量传导，使热量能迅速传到电池外壳，与外界进行热交换。
增加富裕游离电液使电池内阻低，各种性能更能充分发挥，安全性得到提高，可满足纯电动大巴车的动力要求及大型储能电源要求。
附图说明
图1是本发明总体结构示意图（剖析图）；
图中零部件及编号：
1—正极极板，2—负极极板，3—隔膜， 4—气体阻隔膜， 5—不锈钢电池外壳，6—电池上盖，7—电池极柱，8—螺栓，9—螺母，10—垫片，11—排气阀。
具体实施方式
下面结合附图对富液式高功率大容量镍氢动力电池详细说明。
参见图1，富液式高功率大容量镍氢动力电池：
正极极板⑴采用技术非常成熟的烧结式镍正极极板，并点焊好极耳。
负极极板⑵采用低平平衡压合金粉加CMC、水、SBR、PTFE等粘接剂，调成膏状，均匀涂覆在冲孔镀钢带上，通过烘干、辗压分切成负极片，并点焊好极耳形成负极板。
将隔膜⑶和气体阻挡隔膜⑷包在负极极板上，通过热压方式，将负极板两面极板的隔膜热熔接在一起，使负极极板两侧边和底边密封，保证电池使用中正负极区域分隔而不短路；
再将包隔膜负极极板一片与正极极板⑴一片叠合，并依次交替进行叠合，组成极板组，通过螺栓⑻与螺母⑼将极柱⑺与极板组紧固连接成极组电池；
极组电池插入电池壳⑸，电池壳⑸与盖⑹通过激光焊接封口，加入过量电解液，使极板全部浸泡在电解液中，富裕电解液能一定程度上减小电池内阻。
再安装安全阀（11）形成电池单体。

Claims (5)

1.一种富液式高功率大容量镍氢动力电池，它包括由正极极板⑴、负极极板⑵、隔膜⑶、气体阻挡隔膜⑷，还包括电池装配件：极柱⑺、螺栓⑻、螺母⑼、垫片⑽等，通过装配成电池极组，其特征在于，电池极组装入不锈钢电池外壳⑸，盖上电池盖⑹，电池壳、盖通过激光焊接，再加入氧化钾电解液、并拧上安全阀(11)，形成单体电池。
2.根据权利要求1所述的富液式高功率大容量镍氢动力电池，其特征在于，所述的正极极板（1）为烧结式正极极板。
3.根据权利要求1所述的富液式高功率大容量镍氢动力电池，其特征在于，所述的负极极板（2）活性物质采用低平衡压合金粉。
4.根据权利要求1所述的富液式高功率大容量镍氢动力电池，其特征在于，所述的气体阻挡隔膜（4）为气体无法通过但离子可通过的PP接枝薄膜。
5.根据权利要求1所述的富液式高功率大容量镍氢动力电池，其特征在于，所述的富液式为向电池内注入过量电解液，使正负极板全部浸泡在电解液中，且存在大量游离电解液。
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