CN106099141A - 单体电池放电装置、加工方法及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单体电池放电装置、加工方法及测试方法，包括：气体发生器、贮液器、过渡接头、及单体电池放电槽；单体电池放电槽包括S个放电槽，M个放电槽为电池槽，N个放电槽为密封槽；每个电池槽的槽口设置有将放电单体电池与外部电压测量线连接的焊线螺钉；过渡接头包括电解液通过的流道；流道的一端与每个电池槽连通；贮液器包括贮液器上壳和贮液器下壳；贮液器上壳和贮液器下壳固定连接后在两者之间形成一个用于存储电解液的空腔；贮液器上壳的内壁设置有隔离用的泡囊；贮液器上壳开设有与气体发生器连通的气体入口；贮液器下壳开设有与流道另一端连通的贮液器注液口；贮液器注液口处设置有破裂膜和堵头。

Description

单体电池放电装置、加工方法及测试方法

技术领域

本发明涉及贮备电池和蓄电池技术领域，特别是涉及一种单体电池放电装置、加工方法及测试方法。

背景技术

目前，由于锌银贮备电池组具有比能量高，比功率大，可大电流放电，放电电压平稳，电压精度高，可靠性、安全性好等特点，被广泛应用于各领域。锌银贮备电池组为自动激活锌银一次电池组，一般由组合极板组、贮液器、气体发生器、外壳、插座等部件组成。组合极板组由多个单体电池串联而成，为了长期贮存，电池组在使用前是将电解液和极板组分开存放的，电解液贮存在贮液器内，贮液器通过连接管与组合极板组连接在一起，中间有固定的隔膜隔开，贮液器的另一端安装有能产生一定气压的气体发生器。电池组使用时通过焊线插座接通外接激活电源点燃气体发生器，使其产生足够的压力，在规定的时间内将分开存放的电解液注入组合极板组中，使其活化建立电动势，并通过插座向外输出电压。

锌银贮备电池组在研制和生产过程中，需在电池组装配前进行单体电池的放电以考核电池组性能。目前单体电池放电的方法为：将单体电池放入放电槽中，人工注入一定量的电解液，接通放电线路后单体电池即开始放电。目前单体电池放电装置及方法为人工注入电解液，不能实现电池的自动激活，不仅受人为因素影响较大，而且与电池组实际工作状态不符，不能真实反映电池组的激活状态和放电性能，严重影响对锌银贮备电池组最终性能的预估和评价。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种锌银贮备电池组用单体电池放电装置及方法。其具备自动激活功能、与电池组激活和放电状态最为接近、可调节放电单体电池数量、测量每个放电单体电池电压和贮液器可重复使用等特点。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种单体电池放电装置，包括自上而下设置的：气体发生器、贮液器、过渡接头、以及单体电池放电槽；其中：

所述单体电池放电槽包括S个放电槽，其中：M个放电槽为用于放置放电单体电池的电池槽，N个放电槽为灌注环氧树脂胶的密封槽；S为大于1的自然数；S＝M+N；M和N均为自然数；在每个电池槽的槽口设置有将放电单体电池与外部电压测量线连接的焊线螺钉；

所述过渡接头包括电解液通过的流道；该流道的一端与每个电池槽连通；

所述贮液器包括贮液器上壳和贮液器下壳；所述贮液器上壳和贮液器下壳固定连接后在两者之间形成一个用于存储电解液的空腔；在贮液器上壳的内壁设置有隔离用的泡囊；所述贮液器上壳开设有与气体发生器连通的气体入口；所述贮液器下壳开设有与所述流道另一端连通的贮液器注液口；在所述贮液器注液口处设置有破裂膜和堵头。

进一步：M个焊线螺钉通过汇流条依次连接进而将M个放电单体电池组成串联结构。

更进一步：在所述单体电池放电槽的上表面设置有大盖板，在所述单体电池放电槽的下表面设置有小盖板；所述大盖板与单体电池放电槽的上表面固定连接；所述小盖板与单体电池放电槽的下表面固定连接。

更进一步：上述焊线螺钉的螺帽上开设有连接外部电压测量线的焊接凹槽。

更进一步：所述放电槽、大盖板和小盖板的加工材质为聚酰胺1010树脂；所述汇流条的加工材料为紫铜板，在该紫铜板的外表面镀有银层；所述焊线螺钉的加工材料为六角黄铜棒，在该焊线螺钉的外表面镀有银层；所述贮液器上壳和贮液器下壳的表面镀有镍；所述泡囊为聚乙烯和聚异丁烯的混合物。

一种单体电池放电装置的加工方法，包括如下步骤：

步骤101、制备单体电池放电槽、贮液器、过渡接头；具体为：

所述单体电池放电槽的制备过程为：步骤1011、采用一次性注塑成型电池槽、大盖板和小盖板；步骤1012、根据需要选择M个放电槽作为电池槽，剩余N个放电槽作为密封槽；步骤1013、向N个密封槽内注入灌注环氧树脂胶；步骤1014、将大盖板与单体电池放电槽的上表面固定连接；步骤1015、向每个电池槽内放入一个单体电池；步骤1016、利用汇流条将M个单体电池串联；步骤1016、将小盖板与单体电池放电槽的下表面固定连接；步骤1017、在每个焊线螺钉上焊接电压测量线；

所述贮液器的制备过程为：首先选择45#钢机加工贮液器上壳和贮液器下壳，然后在贮液器上壳和贮液器下壳的表面镀镍；随后选用聚乙烯和聚异丁烯的混合物一次性注塑成型泡囊；将制成的贮液器上壳、贮液器下壳和泡囊固定在一起；最后将电解液从贮液器注液口灌入贮液器后，用破裂膜和堵头将贮液器注液口密封；

所述过渡接头的制备过程为：选择不锈钢棒机加工具有上述权利要求1中特征结构的过渡接头；

步骤102、将过渡接头的一端与单体电池放电槽上表面的入口连接；该入口与每个电池槽连通；

步骤103、将过渡接头的另一端与贮液器下壳上的贮液器注液口连接；

步骤104、将气体发生器的出口与贮液器的气体入口连接。

一种单体电池放电装置的测试方法，包括如下步骤：

步骤201、将单体电池放电装置与放电线路和电压测量线连接；

步骤202、点燃气体发生器，使气体发生器产生的气体导入贮液器，进而推挤泡囊使得贮液器内的电解液冲破破裂膜和堵头的阻力注入放电单体电池中；

步骤203、放电单体电池活化建立电动势，放电单体电池通过放电电路进行放电；

步骤204、通过电压测量装置测量放电单体电池电压。

进一步：所述放电线路包括负载和测量仪表；所述单体电池放电装置和负载电连接组成放电回路。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明锌银贮备电池组用单体电池放电装置包括单体电池放电槽、贮液器和气体发生器，具备自动激活功能，与电池组激活和放电状态最为接近，能真实反映电池组的激活状态和放电性能，有利于对锌银贮备电池组最终性能的预估和评价。

2、本发明电池槽可根据放电单体电池数量预留一定数量放电槽，其余放电槽和电解液分配孔用环氧树脂胶封堵，从而可调节放电单体电池数量。

3、本发明焊线螺钉具备焊线凹槽，用于焊接放电单体电池电压测量线，从而可测量每个放电单体电池电压。

4、本发明贮液器上壳和贮液器下壳用螺栓和螺母进行密封，螺栓和螺母可拆卸，贮液器可重复使用。

附图说明：

图1是本发明优选实施例的主视示意图；

图2为图1中单体电池放电槽的主视剖面示意图；

图3为图1中单体电池放电槽的俯视示意图；

图4为图1中贮液器的主视剖面示意图；

图5为图1中过渡接头的主视放大剖面示意图；

图6为图2中焊线螺钉的主视放大剖面示意图。

其中：1、气体发生器；2、贮液器；2-1、贮液器上壳；2-2、泡囊；2-3、螺栓；2-4、贮液器下壳；2-5、螺母；2-6、破裂膜；2-7、堵头；3、过渡接头；4、单体电池放电槽；4-1、焊线螺钉；4-2、电池槽；4-3、小盖板；4-4、大盖板；4-5、汇流条；5、放电单体电池；6、环氧树脂胶。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图6一种单体电池放电装置，包括自上而下设置的：气体发生器1、贮液器2、过渡接头3、以及单体电池放电槽4；其中：气体发生器为锌银贮备电池组用气体发生器；

请参阅图2和图3，所述单体电池放电槽4包括S个放电槽，其中：M个放电槽为用于放置放电单体电池5的电池槽4-2，N个放电槽为灌注环氧树脂胶6的密封槽；S为大于1的自然数；S＝M+N；M和N均为自然数；在每个电池槽4-2的槽口设置有将放电单体电池5与外部电压测量线连接的焊线螺钉4-1；

请参阅图5，所述过渡接头3包括电解液通过的流道；该流道的一端与每个电池槽连通；

请参阅图4,所述贮液器2包括贮液器上壳2-1和贮液器下壳2-4；所述贮液器上壳2-1和贮液器下壳2-4固定连接后在两者之间形成一个用于存储电解液的空腔；在贮液器上壳2-1的内壁设置有隔离用的泡囊2-2；所述贮液器上壳2-1开设有与气体发生器1连通的气体入口；所述贮液器下壳2-4开设有与所述流道另一端连通的贮液器注液口；在所述贮液器注液口处设置有破裂膜2-6和堵头2-7。在本优选实施例中，如图所示，贮液器上壳2-1、泡囊2-2和贮液器下壳2-4三者之间通过螺栓2-3和螺母2-5紧固连接；这样的连接关系便于加工和维护；

M个焊线螺钉4-1通过汇流条4-5依次连接进而将M个放电单体电池5组成串联结构。

更进一步：在所述单体电池放电槽4的上表面设置有大盖板4-4，在所述单体电池放电槽4的下表面设置有小盖板4-3；所述大盖板4-4与单体电池放电槽4的上表面固定连接；所述小盖板4-3与单体电池放电槽4的下表面固定连接。

请参阅图6，上述焊线螺钉4-1的螺帽上开设有连接外部电压测量线的焊接凹槽。

所述放电槽、大盖板和小盖板的加工材质为聚酰胺1010树脂；所述汇流条的加工材料为紫铜板，在该紫铜板的外表面镀有银层；所述焊线螺钉的加工材料为六角黄铜棒，在该焊线螺钉的外表面镀有银层；所述贮液器上壳2-1和贮液器下壳2-4的表面镀有镍；所述泡囊为聚乙烯和聚异丁烯的混合物。

上述优选实施例中，在过渡接头3的两端加工有外螺纹，在贮液器注液口处加工有内螺纹，单体电池放电槽4的上表面设置有一个入口，在该入口处加工有内螺纹，过渡接头3的两端通过螺纹分别与贮液器注液口、入口连接；该入口与每个电池槽相连通。

一种单体电池放电装置的加工方法，包括如下步骤：

步骤101、制备单体电池放电槽、贮液器、过渡接头；具体为：

所述单体电池放电槽的制备过程为：步骤1011、采用一次性注塑成型电池槽、大盖板和小盖板；步骤1012、根据需要选择M个放电槽作为电池槽，剩余N个放电槽作为密封槽；步骤1013、向N个密封槽内注入灌注环氧树脂胶；步骤1014、将大盖板与单体电池放电槽的上表面固定连接；步骤1015、向每个电池槽内放入一个单体电池；步骤1016、利用汇流条将M个单体电池串联；步骤1016、将小盖板与单体电池放电槽的下表面固定连接；步骤1017、在每个焊线螺钉上焊接电压测量线；

所述贮液器的制备过程为：首先选择45#钢机加工贮液器上壳和贮液器下壳，然后在贮液器上壳和贮液器下壳的表面镀镍；随后选用聚乙烯和聚异丁烯的混合物一次性注塑成型泡囊；将制成的贮液器上壳、贮液器下壳和泡囊固定在一起；最后将电解液从贮液器注液口灌入贮液器后，用破裂膜和堵头将贮液器注液口密封；

所述过渡接头的制备过程为：选择不锈钢棒机加工具有上述权利要求1中特征结构的过渡接头；

步骤102、将过渡接头的一端与单体电池放电槽上表面的入口连接；该入口与每个电池槽连通；

步骤103、将过渡接头的另一端与贮液器下壳上的贮液器注液口连接；

步骤104、将气体发生器的出口与贮液器的气体入口连接。

一种单体电池放电装置的测试方法，包括如下步骤：

步骤201、将单体电池放电装置与放电线路和电压测量线连接；

步骤202、点燃气体发生器，使气体发生器产生的气体导入贮液器，进而推挤泡囊使得贮液器内的电解液冲破破裂膜和堵头的阻力注入放电单体电池中；

步骤203、放电单体电池活化建立电动势，放电单体电池通过放电电路进行放电；

步骤204、通过电压测量装置测量放电单体电池电压。

进一步：所述放电线路包括负载和测量仪表；所述单体电池放电装置和负载电连接组成放电回路；当测量装置为检测单体电池放电装置输出电流信号时，该测量装置与负载为串联关系，当测量装置为检测单体电池放电装置输出电压信号时，该测量装置与单体电池放电装置的两个输出端子电连接。

本发明制备的锌银贮备电池组用单体电池放电装置具备自动激活功能，与电池组激活和放电状态最为接近，能真实反映电池组的激活状态和放电性能，有利于对锌银贮备电池组最终性能的预估和评价；且可调节放电单体电池数量和测量每个放电单体电池电压；同时贮液器可重复使用。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种单体电池放电装置，其特征在于：包括自上而下设置的：气体发生器、贮液器、过渡接头、以及单体电池放电槽；其中：

所述单体电池放电槽包括S个放电槽，其中：M个放电槽为用于放置放电单体电池的电池槽，N个放电槽为灌注环氧树脂胶的密封槽；S为大于1的自然数；S＝M+N；M和N均为自然数；在每个电池槽的槽口设置有将放电单体电池与外部电压测量线连接的焊线螺钉；

所述过渡接头包括电解液通过的流道；该流道的一端与每个电池槽连通；

所述贮液器包括贮液器上壳和贮液器下壳；所述贮液器上壳和贮液器下壳固定连接后在两者之间形成一个用于存储电解液的空腔；在贮液器上壳的内壁设置有隔离用的泡囊；所述贮液器上壳开设有与气体发生器连通的气体入口；所述贮液器下壳开设有与所述流道另一端连通的贮液器注液口；在所述贮液器注液口处设置有破裂膜和堵头。

2.根据权利要求1所述单体电池放电装置，其特征在于：M个焊线螺钉通过汇流条依次连接进而将M个放电单体电池组成串联结构。

3.根据权利要求1或2所述单体电池放电装置，其特征在于：在所述单体电池放电槽的上表面设置有大盖板，在所述单体电池放电槽的下表面设置有小盖板；所述大盖板与单体电池放电槽的上表面固定连接；所述小盖板与单体电池放电槽的下表面固定连接。

4.根据权利要求3所述单体电池放电装置，其特征在于：上述焊线螺钉的螺帽上开设有连接外部电压测量线的焊接凹槽。

5.根据权利要求4所述单体电池放电装置，其特征在于：所述放电槽、大盖板和小盖板的加工材质为聚酰胺1010树脂；所述汇流条的加工材料为紫铜板，在该紫铜板的外表面镀有银层；所述焊线螺钉的加工材料为六角黄铜棒，在该焊线螺钉的外表面镀有银层；所述贮液器上壳和贮液器下壳的表面镀有镍；所述泡囊为聚乙烯和聚异丁烯的混合物。

6.一种基于上述权利要求5所述单体电池放电装置的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤101、制备单体电池放电槽、贮液器、过渡接头；具体为：

所述单体电池放电槽的制备过程为：步骤1011、采用一次性注塑成型电池槽、大盖板和小盖板；步骤1012、根据需要选择M个放电槽作为电池槽，剩余N个放电槽作为密封槽；步骤1013、向N个密封槽内注入灌注环氧树脂胶；步骤1014、将大盖板与单体电池放电槽的上表面固定连接；步骤1015、向每个电池槽内放入一个单体电池；步骤1016、利用汇流条将M个单体电池串联；步骤1016、将小盖板与单体电池放电槽的下表面固定连接；步骤1017、在每个焊线螺钉上焊接电压测量线；

所述贮液器的制备过程为：首先选择45#钢机加工贮液器上壳和贮液器下壳，然后在贮液器上壳和贮液器下壳的表面镀镍；随后选用聚乙烯和聚异丁烯的混合物一次性注塑成型泡囊；将制成的贮液器上壳、贮液器下壳和泡囊固定在一起；最后将电解液从贮液器注液口灌入贮液器后，用破裂膜和堵头将贮液器注液口密封；

所述过渡接头的制备过程为：选择不锈钢棒机加工具有上述权利要求1中特征结构的过渡接头；

步骤102、将过渡接头的一端与单体电池放电槽上表面的入口连接；该入口与每个电池槽连通；

步骤103、将过渡接头的另一端与贮液器下壳上的贮液器注液口连接；

步骤104、将气体发生器的出口与贮液器的气体入口连接。

7.一种基于上述权利要求5所述单体电池放电装置的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤201、将单体电池放电装置与放电线路和电压测量线连接；

步骤202、点燃气体发生器，使气体发生器产生的气体导入贮液器，进而推挤泡囊使得贮液器内的电解液冲破破裂膜和堵头的阻力注入放电单体电池中；

步骤203、放电单体电池活化建立电动势，放电单体电池通过放电电路进行放电；

步骤204、通过电压测量装置测量放电单体电池电压。

8.一种根据权利要求7所述单体电池放电装置的测试方法，其特征在于：所述放电线路包括负载和测量仪表；所述单体电池放电装置和负载电连接组成放电回路。