CN104577152B - 轻型结构高比特性的锌银贮备电池 - Google Patents

Abstract

一种轻型结构高比特性锌银贮备电池，包括：储液罐，其存储电解液；注液激活组件，其用于激活所述储液罐的电解液；电池堆，当所述电解液被激活时，所述电解液被推入所述电池堆，从而激活所述电池堆以进行供电。所述储液罐，所述注液激活组件，和所述电池堆的基础部分以轻型尼龙材料或非金属材制成，其结构可以是规则的或不规则的。本发明储液灌采用尼龙一次成型技术，而不是不锈钢或铜材料；电池堆壳体亦采用相同材料及制备技术，而不是有机玻璃材料；此外省去了传统的环氧玻璃钢电池外壳，大大减小了电池重量，使锌银贮备电池质量比能量达100Wh/kg。

Description

轻型结构高比特性的锌银贮备电池

技术领域

本发明涉及一种高比特性的锌银贮备电池，尤其涉及一种轻型材料结构的高比特性的锌银贮备电池。

背景技术

我国目前研制锌银贮备电池壳体多采用有机玻璃及环氧玻璃钢材料，贮液器多采用不锈钢或铜材料，重量较重，重量比能量约在10Wh/kg～80Wh/kg，体积较大，体积比能量约在20Wh/L～320Wh/L。

随着信息化武器装备的不断发展，要求弹上设备需满足模块化、小型化、轻型化及快速响应。常规锌银贮备电池设计状态已不能适应鱼雷、导弹等新式武器装备的发展需要。

例如，第201220310597号中国专利公开了一种锌银贮备电池壳体，该电池壳体由上盖、中间筒和底板三个部件组成，三个部件所用的都是一种镁合金材料，虽然相比传统锌银贮备电池重量有所减轻，但仍较重，同时还存在绝缘性差等问题，因此，该专利在新式武器装备上使用具有相当局限性。

此外，还有研究者将现有的圆筒形贮液器设计成外形为长方体结构，如申请号为201010595008号中国专利申请，与电池堆对接后，能最大限度地利用电池组内电池堆上部的空间，一定程度上能够提高电池的体积比能量，但方形结构强度难以保证，且需金属材料。

第201220628612号中国专利公开了一种化学加热激活锌银贮备电池组用切向出液贮液器，可充分利用电池堆长度方向的空间，并在带角度激活的条件下有一定优势。因此，上述发明对减轻重量仍不客观，不能适应重量轻、体积小、容量大的要求。

申请号为201310096634的中国专利申请开了一种锌银贮备电池负极板的制备方法，称该技术能够解决锌银贮备电池在大电流放电和激活时间上的瓶颈，但提供的技术方案要点均是传统锌银贮备电池负极板制备方法。

电池没有标准的设计和尺寸，但总是要求电池以最小的体积和质量，设计出最大的容量和稳定的电压，这是不变的规律和原则。因此，人们总是在想尽一切办法来满足新需求，譬如采用轻型材料、异型结构、先进电极材料、薄极板和大表面积电极等。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种体积小、重量轻、容量大的锌银贮备电池。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种轻型结构高比特性锌银贮备电池，包括：储液罐，其存储电解液；注液激活组件，其用于激活所述储液罐的电解液；电池堆，当所述电解液被激活时，所述电解液被推入所述电池堆，从而激活所述电池堆以进行供电。所述储液罐，所述注液激活组件，和所述电池堆的基础部分以轻型尼龙材料或非金属材制成，其结构可以是规则的或不规则的。

一些实施例中，所述储液罐包括储液罐壳体，储液罐下盖、破膜刀具装配组件、密封膜、密封环、O形圈，其中，所述储液灌壳体与所述储液灌下盖用胶液粘接，并且依次将所述密封膜、O形圈、密封环、破膜刀具装配组件放进所述储液灌下盖的出液口处并拧紧。

一些实施例中，所述破膜刀具装配组件含破膜刀具和压环，从而可通过驱动所述压环来使得所述破膜刀具破坏所述密封膜。

一些实施例中，所述注液激活组件含连通器、连通螺钉、气体发生器、O形圈，其中将所述连通器装入所述气体发生器，并分别将所述注液激活组件的O形圈和所述储液罐的O形圈放入所述连通器的相应位置，再装配所述连通螺钉，从而形成所述注液激活组件。

一些实施例中，所述储液罐设于储液罐壳体内，并且所述注液激活组件拧入储液灌壳体。

一些实施例中，所述电池堆包括电池壳体，电池壳上盖，电极组，极柱装配组件，辅料，其中所述电极组装入电池壳体并且用固定胶14固定，与所述极柱装配组件连接，用所述绝缘薄板垫紧。

一些实施例中，所述装电池壳体上盖有电池壳上盖，并且所述电极组与所述储液灌对接。

一些实施例中，所述电池堆装配气塞，并且所述电池堆中灌有一定量的电解液。

一些实施例中，，所述极柱装配组件包括含极柱和横连接片，并且所述电极组含正极片组、负极片。

一些实施例中，其特征在于，将负载与所述正负极接线柱连接好，然后用外部电信号将气体发生器引燃，产生的大量气体将电解液迅速推入电池堆中，从而使电池激活，以立即对外供电。

本发明储液灌采用尼龙一次成型技术，而不是不锈钢或铜材料；电池堆壳体亦采用相同材料及制备技术，而不是有机玻璃材料；此外省去了传统的环氧玻璃钢电池外壳，大大减小了电池重量，使锌银贮备电池质量比能量达100Wh/kg。

结合附图，根据下文的通过示例说明本发明主旨的描述可清楚本发明的其他方面和优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明高比能量锌银贮备电池简图；

图2为储液灌示意图；

图3为电池堆示意图；

图4为注液激活组件示意图。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

应理解，本发明的描述/图示为单个单元的部分可存在于两个或两个以上的物理上独立但合作实现所描述/图示之功能的实体。此外，描述/图示为两个或两个以上物理上独立的部分可集成入一个单独的物理上实体以进行所描述/图示的功能。

现参考附图详细描述根据本发明实施例的轻型结构高比特性锌银贮备电池。

以下结合附图1～4，通过详细说明根据本发明的较佳具体实施例，以对本发明做进一步阐述。

根据本发明的轻型结构高比特性锌银贮备电池，包括储液罐，其存储电解液。所述电池堆装配气塞，并且所述电池堆中灌有一定量的电解液。

所述储液罐包括储液罐壳体，储液罐下盖、破膜刀具装配组件、密封膜、密封环、O形圈，其中，所述储液灌壳体与所述储液灌下盖用胶液粘接，并且依次将所述密封膜、O形圈、密封环、破膜刀具装配组件放进所述储液灌下盖的出液口处并拧紧。

所述储液罐，所述注液激活组件，和所述电池堆的基础部分以轻型尼龙材料或非金属材制成，其结构可以是规则的或不规则的。

所述破膜刀具装配组件含破膜刀具和压环，从而可通过驱动所述压环来使得所述破膜刀具破坏所述密封膜。

根据本发明的轻型结构高比特性锌银贮备电池，包括注液激活组件，其用于激活所述储液罐的电解液。所述注液激活组件含连通器、连通螺钉、气体发生器、O形圈，其中将所述连通器装入所述气体发生器，并分别将所述注液激活组件的O形圈和所述储液罐的O形圈放入所述连通器的相应位置，再装配所述连通螺钉，从而形成所述注液激活组件。

所述储液罐设于储液罐壳体内，并且所述注液激活组件拧入储液灌壳体。

所述电池堆包括电池壳体，电池壳上盖，电极组，极柱装配组件，辅料，其中所述电极组装入电池壳体并且用固定胶14固定，与所述极柱装配组件连接，用所述绝缘薄板垫紧。所述装电池壳体上盖有电池壳上盖，并且所述电极组与所述储液灌对接。

根据本发明的轻型结构高比特性锌银贮备电池，包括电池堆，当所述电解液被激活时，所述电解液被推入所述电池堆，从而激活所述电池堆以进行供电。

将负载与所述正负极接线柱连接好，然后用外部电信号将气体发生器引燃，产生的大量气体将电解液迅速推入电池堆中，从而使电池激活，以立即对外供电。

现参考图1～4详细描述本发明轻型结构高比特性锌银贮备电池。如图1～4所示，其包括注液激活组件1、储液灌壳体2、气塞3、电池壳体4、电解液5、极柱装配组件6、电极组7、储液灌下盖8、密封环9、密封膜10、破膜刀具装配组件11、O型圈12、绝缘薄板13、固定胶14、气体发生器15、连通螺钉16、O型圈17、连通器18和O型圈19；储液灌壳体1与储液灌下盖8连接处用胶液粘接；依次将密封膜10、O型圈12、密封环9、破膜刀具装配组件11放进储液灌下盖出液口处并拧紧；电极组7装入电池壳体4，用固定胶14固定，连接极柱装配组件6，用绝缘薄板13垫紧防止短路；装电池壳体上盖，然后与储液灌对接；装配气塞3，再灌一定量的电解液5；最后将连通器18上装入气体发生器15，分别将O型圈17和O型圈19放入连通器18相应位置，再装配连通螺钉16，形成注液激活组件1；注液激活组件1拧入储液灌壳体2。使用时，先将负载与电池正负极接线柱连接好，然后用外部电信号将气体发生器引燃，产生的大量气体将电解液迅速推入电池堆中，从而使电池激活，以立即对外供电

本发明与现有技术相比有益效果为：

（1）本发明储液灌采用尼龙一次成型技术，而不是不锈钢或铜材料；电池堆壳体亦采用相同材料及制备技术，而不是有机玻璃材料；此外省去了传统的环氧玻璃钢电池外壳，大大减小了电池重量，使锌银贮备电池质量比能量达100Wh/kg；

（2）本发明采用高电导大表面积薄形银网或铜网及高孔隙率薄极片设计加工工艺，与现有技术中大孔网格骨架和厚电极相比，使极板厚度变薄及电极表面积得到较大提升，可有效增加电池高放电率和低温放电能力，且放电电压平稳，同时，也减小了整个电池体积；

（3）本发明锌银贮备电池应用在鱼雷、导弹等武器装备上，以35Ah容量计，重3.5kg，相同容量指标下，与现有技术一般10kg以上相比，成倍的减轻了重量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (9)

1.一种轻型结构高比特性锌银贮备电池，其特征在于，包括：

储液罐，其存储电解液；

注液激活组件，其用于激活所述储液罐的电解液；

电池堆，当所述电解液被激活时，所述电解液被推入所述电池堆，从而激活所述电池堆以进行供电，

其中所述储液罐，所述注液激活组件，和所述电池堆的基础部分以轻型尼龙材料制成，其结构可以是规则的或不规则的；

所述储液罐包括储液罐壳体，储液罐下盖、破膜刀具装配组件、密封膜、密封环、O形圈，其中，所述储液罐壳体与所述储液罐下盖用胶液粘接，并且依次将所述密封膜、O形圈、密封环、破膜刀具装配组件放进所述储液罐下盖的出液口处并拧紧。

2.根据权利要求1所述的贮备电池，其特征在于，所述破膜刀具装配组件含破膜刀具和压环，从而可通过驱动所述压环来使得所述破膜刀具破坏所述密封膜。

3.根据权利要求1所述的贮备电池，其特征在于，所述注液激活组件含连通器、连通螺钉、气体发生器、O形圈，其中将所述连通器装入所述气体发生器，并分别将所述注液激活组件的O形圈和所述储液罐的O形圈放入所述连通器的相应位置，再装配所述连通螺钉，从而形成所述注液激活组件。

4.根据权利要求3所述的贮备电池，其特征在于，所述储液罐设于储液罐壳体内，并且所述注液激活组件拧入储液罐壳体。

5.根据权利要求1所述的贮备电池，其特征在于，所述电池堆包括电池壳体，电池壳上盖，电极组，极柱装配组件，辅料，其中所述电极组装入电池壳体并且用固定胶固定，与所述极柱装配组件连接，用绝缘薄板垫紧。

6.根据权利要求5所述的贮备电池，其特征在于，所述电池壳体上盖有电池壳上盖，并且所述电极组与所述储液罐对接。

7.根据权利要求6所述的贮备电池，其特征在于，所述电池堆装配气塞，并且所述电池堆中灌有一定量的电解液。

8.根据权利要求7所述的贮备电池，其特征在于，所述极柱装配组件包括极柱和横连接片，并且所述电极组含正极片组、负极片组。

9.根据权利要求8所述的贮备电池，其特征在于，将负载与正负极接线柱连接好，然后用外部电信号将气体发生器引燃，产生的大量气体将电解液迅速推入电池堆中，从而使电池激活，以立即对外供电。