CN107978806B - 防漏型镍氢电池 - Google Patents
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Abstract
一种防漏型镍氢电池，包括外壳组件，电芯及防漏组件，外壳组件包括容置壳及电池毂，容置壳与电池毂连接，容置壳与电池毂的连接位置处设置有束口区；电芯设置于容置壳内，电芯包括依次重叠在一起并卷绕的正极片、隔膜和负极片；防漏组件设置于电池毂内，防漏组件包括第一沥青密封填充圈、密封圈、第二沥青密封填充圈及密封盖体，第一沥青密封填充圈的外侧壁与电池毂的内侧壁粘接，密封圈的外侧壁与第一沥青密封填充圈的内侧壁粘接，密封圈的内侧壁与第二沥青密封填充圈的外侧壁粘接，密封盖体的边缘与第二沥青密封填充圈的内侧壁粘接，如此，不易出现漏液问题，进而提高使用寿命较高和安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及镍氢电池技术领域，特别是涉及一种防漏型镍氢电池。
背景技术
镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池正极活性物质为Ni(OH)2(称NiO电极)，负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金(电极称储氢电极)，电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。
由于化石燃料在人类大规模开发利用的情况下越来越少，近年来，氢能源的开发利用日益受到重视。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。虽然镍氢电池确实是一种性能良好的蓄电池，但航天用镍氢电池是高压镍氢电池(氢压可达3.92MPa，即40kg/cm2)，这样的高压力氢气贮存在薄壁容器内使用容易爆炸，而且镍氢电池还需要贵金属做催化剂，使它的成本变得很贵，这就很难为民用所接受，因此，国外自70年代开始探索民用的低压镍氢电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。高压镍氢电池是20世纪70年代初由美国的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用镍氢电池代替镉镍电池并应用于各种卫星上的趋势已经形成。
然而，现有的镍氢电池依然存在容易出现电解液漏液的问题，导致镍氢电池的使用寿命降低，且安全性能也较低。
发明内容
基于此，有必要提供一种不易出现漏液问题，使用寿命较高以及安全性能较高的防漏型镍氢电池。
一种防漏型镍氢电池，包括：
外壳组件，所述外壳组件包括容置壳及电池毂，所述容置壳与所述电池毂连接，所述容置壳与所述电池毂的连接位置处设置有束口区；
电芯，所述电芯设置于所述容置壳内，所述电芯包括依次重叠在一起并卷绕的正极片、隔膜和负极片；
防漏组件，所述防漏组件设置于所述电池毂内，所述防漏组件包括第一沥青密封填充圈、密封圈、第二沥青密封填充圈及密封盖体，所述第一沥青密封填充圈的外侧壁与所述电池毂的内侧壁粘接，所述密封圈的外侧壁与所述第一沥青密封填充圈的内侧壁粘接，所述密封圈的内侧壁与所述第二沥青密封填充圈的外侧壁粘接，所述密封盖体的边缘与所述第二沥青密封填充圈的内侧壁粘接，所述密封圈包括密封填充体及密封胶套，所述密封填充体设置于所述密封胶套内。
在其中一个实施例中，所述容置壳具有中空圆筒状结构。
在其中一个实施例中，所述密封圈具有“凹”字形的横截面。
在其中一个实施例中，所述第一沥青密封填充圈具有圆环形结构。
在其中一个实施例中，所述第二沥青密封填充圈具有圆环形结构。
在其中一个实施例中，所述第二沥青密封填充圈的直径小于所述第一沥青密封填充圈的直径。
在其中一个实施例中，所述第二沥青密封圈的内侧壁开设有密封嵌置槽，所述密封盖体的边缘嵌置于所述密封嵌置槽内。
在其中一个实施例中，所述密封填充体的外侧壁与所述密封胶套的内侧壁粘接。
在其中一个实施例中，所述密封盖体上设置有凸起部。
在其中一个实施例中，所述凸起部具有圆柱状结构。
上述防漏型镍氢电池的所述防漏组件通过设置相互粘接的第一沥青密封填充圈、密封圈及第二沥青密封填充圈，能够使密封盖体与电池毂之间的空隙被紧密地进行密封填充，并且密封圈还能够起到一定程度的结构加强和减震作用，从而使得防漏型镍氢电池不易出现漏液问题，进而提高使用寿命较高和安全性能。
附图说明
图1为本发明一实施方式的防漏型镍氢电池的局部结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式中，一种防漏型镍氢电池，包括：外壳组件，电芯及防漏组件，所述外壳组件包括容置壳及电池毂，所述容置壳与所述电池毂连接，所述容置壳与所述电池毂的连接位置处设置有束口区；所述电芯设置于所述容置壳内，所述电芯包括依次重叠在一起并卷绕的正极片、隔膜和负极片；所述防漏组件设置于所述电池毂内，所述防漏组件包括第一沥青密封填充圈、密封圈、第二沥青密封填充圈及密封盖体，所述第一沥青密封填充圈的外侧壁与所述电池毂的内侧壁粘接，所述密封圈的外侧壁与所述第一沥青密封填充圈的内侧壁粘接，所述密封圈的内侧壁与所述第二沥青密封填充圈的外侧壁粘接，所述密封盖体的边缘与所述第二沥青密封填充圈的内侧壁粘接，所述密封圈包括密封填充体及密封胶套，所述密封填充体设置于所述密封胶套内，如此，上述防漏型镍氢电池的所述防漏组件通过设置相互粘接的第一沥青密封填充圈、密封圈及第二沥青密封填充圈，能够使密封盖体与电池毂之间的空隙被紧密地进行密封填充，并且密封圈还能够起到一定程度的结构加强和减震作用，从而使得防漏型镍氢电池不易出现漏液问题，进而提高使用寿命较高和安全性能。
下面结合具体实施例对所述防漏型镍氢电池进行说明，以进一步理解所述防漏型镍氢电池的构思，请参阅图1，防漏型镍氢电池10包括：外壳组件100、电芯200及防漏组件300，电芯200及防漏组件300均容置于外壳组件100外，外壳组件100还用于容置电解液，电芯200与电解液接触，用于起到充放电的正常功能。防漏组件300用于封闭外壳组件100，用于防止电解液出现漏液问题，进而延长防漏型镍氢电池10的使用寿命和安全性能。
请参阅图1，外壳组件100包括容置壳110及电池毂120，所述容置壳110与所述电池毂120连接，进一步地，所述容置壳110与所述电池毂120连通，所述容置壳110用于容置电芯200和电解液，用于起到充放电的正常功能，电池毂120用于容置防漏组件300，电池毂120与容置防漏组件300用于共同组成密封结构，以防止电解液出现漏液问题，进而延长防漏型镍氢电池10的使用寿命和安全性能。所述容置壳110与所述电池毂120的连接位置处设置有束口区130，可以理解，在实际生产中，容置壳110及电池毂120为一体圆筒状结构，通过在所述容置壳110与所述电池毂120的连接位置处设置束口区130，即所述束口区为车坑机进行束口操作得到，能够使所述容置壳110与所述电池毂120的连接或连通位置处的开口的直径缩小，进一步降低了电解液发生漏液的问题发生。
请参阅图1，电芯200设置于所述容置壳110内，所述电芯200包括依次重叠在一起并卷绕的正极片210、隔膜220和负极片230，即正极片210、隔膜220和负极片230顺序贴附在一起，隔膜220位于正极片210与负极片230之间，起到避免正极片210与负极片230物理接触的问题发生，正极片210、隔膜220和负极片230与容置在所述容置壳110内的电解液接触，以起到充放电的正常功能。
请参阅图1，防漏组件300设置于所述电池毂120内，所述防漏组件300包括第一沥青密封填充圈310、密封圈320、第二沥青密封填充圈330及密封盖体340，所述第一沥青密封填充圈310的外侧壁与所述电池毂120的内侧壁粘接，所述密封圈320的外侧壁与所述第一沥青密封填充圈310的内侧壁粘接，所述密封圈320的内侧壁与所述第二沥青密封填充圈330的外侧壁粘接，所述密封盖体340的边缘与所述第二沥青密封填充圈330的内侧壁粘接，所述密封圈320包括密封填充体321及密封胶套322，所述密封填充体321设置于所述密封胶套322内，这样，所述防漏组件300通过设置相互粘接的第一沥青密封填充圈310、密封圈320及第二沥青密封填充圈330，能够使密封盖体340与电池毂120之间的空隙被紧密地进行密封填充，并且密封圈320还能够起到一定程度的结构加强和减震作用，从而使得防漏型镍氢电池10不易出现漏液问题，进而提高使用寿命较高和安全性能较高。
一实施方式中，所述容置壳具有中空圆筒状结构；又如，所述密封圈具有“凹”字形的横截面；又如，所述第一沥青密封填充圈具有圆环形结构；又如，所述第二沥青密封填充圈具有圆环形结构；又如，所述第二沥青密封填充圈的直径小于所述第一沥青密封填充圈的直径；又如，所述第二沥青密封圈的内侧壁开设有密封嵌置槽，所述密封盖体的边缘嵌置于所述密封嵌置槽内；又如，所述密封填充体的外侧壁与所述密封胶套的内侧壁粘接；又如，所述密封盖体上设置有凸起部；又如，所述凸起部具有圆柱状结构，这样，能够进一步提高整体结构的防漏夜性能。
上述防漏型镍氢电池10的所述防漏组件300通过设置相互粘接的第一沥青密封填充圈310、密封圈320及第二沥青密封填充圈330，能够使密封盖体340与电池毂120之间的空隙被紧密地进行密封填充，并且密封圈320还能够起到一定程度的结构加强和减震作用，从而使得防漏型镍氢电池10不易出现漏液问题，进而提高使用寿命较高和安全性能。
例如，上述防漏型镍氢电池采用长寿命和低自放电负极合金，以及新型防漏液胶圈，能够具有如下优点：长寿命、低自放电合金，保证电池寿命以及自放电水平；新型防漏液密封圈，防止电池内部电解液透过胶圈内部的微孔出现漏液；电池IEC寿命大于1500周；45摄氏度35天电量保留大于80％；高温高湿(条件：55摄氏度，95％湿度)下14天电池不得出现漏液。又如，常规胶圈的材质为PA66，是一种高分子聚合物，内部有非常细微的空隙，大约是1-5um，电解液会慢慢的从这些细微的毛细孔中渗漏出来，污染电池，使得电池失效，上述密封圈表面涂覆一层高聚合度的密封胶(聚合度超过100000)，用于形成密封胶套，这层密封胶，即密封胶套可以屏蔽密封圈的毛细孔，使得电解液无法泄露。
需要说明的是，在所述束口区的位置处，由于容置壳的端部与所述电池毂的端部之间具有间隙，当所述容置壳或所述电池毂收到外力挤压时，所述束口区会变窄，即所述束口区的宽度变小，如此，经过较长时间的反复挤压时，容易使所述束口区的侧壁发生裂隙，即所述束口区的弯折处容易发生裂隙，极其容易导致所述容置壳内的电解液从裂隙中流出，发生漏液问题，进一步地，为了能够避免所述束口区的侧壁发生裂隙，即为了能够避免所述束口区的弯折处容易发生裂隙，进而能够防止所述容置壳内的电解液发生漏液问题，例如，本发明任一实施例所述的防漏型镍氢电池中，所述防漏型镍氢电池还包括减震环体，所述减震环体套置于所述束口区外，所述减震环体的外侧壁与所述束口区的侧壁紧密接触，所述减震环体包括套置环及多个减震囊泡，所述套置环套置于所述束口区外，所述套置环的外侧壁与所述束口区的侧壁紧密接触，各所述囊泡分别设置于所述套置环内，所述套置环的材质为橡胶，所述囊泡的材质为硅胶，所述囊泡具有中空结构，如此，由于橡胶材质的硬度大于硅胶材质的硬度，所述套置环主要起到支撑填充功能，用于抵抗外部给所述容置壳或所述电池毂的压力，进而避免所述束口区变窄，即避免所述束口区的宽度变小，并且所述囊泡还能够起到一定的减震缓冲功能，如此，能够避免所述束口区的侧壁发生裂隙，即为了能够避免所述束口区的弯折处容易发生裂隙，进而能够防止所述容置壳内的电解液发生漏液问题。
需要说明的是，由于上述防漏型镍氢电池安装在电池仓内，在所述防漏型镍氢电池工作时，所述防漏型镍氢电池会发热，尤其是当使用不当时，例如，所述防漏型镍氢电池发生短路时，极容易造成所述防漏型镍氢电池发生着火，即所述防漏型镍氢电池会发生燃烧，会产生极大的安全隐患，进一步地，为了能够及时解决所述防漏型镍氢电池的燃烧问题，及时扑灭所述防漏型镍氢电池以及所述防漏型镍氢电池安装环境中火焰，例如，本发明任一实施例所述的防漏型镍氢电池中，所述外壳组件还包括灭火夹套，所述灭火夹套套置于所述容置壳外，所述灭火夹套包括夹套本体、多个填充囊体及多个填充部，所述夹套本体套置于所述容置壳外，所述夹套本体具有中空结构，所述夹套本体内设置有填充腔体，各所述填充囊体均设置于所述填充腔体内，并且相邻两个所述填充囊体的外侧壁相互接触，所述填充囊体具有中空结构，所述填充囊体内设置有填充区，每一所述填充部对应填充于一所述填充囊体的所述填充区内，所述夹套本体及各所述填充囊体的材质为可燃材质，例如，所述夹套本体及各所述填充囊体的材质为高分子塑料，当所述火情时，基于高温的作用，所述夹套本体及各所述填充囊体受热熔化。例如，所述填充部的材质为灭火干粉，即所述填充部的材质与干粉灭火器内的灭火干粉材质相同，当所述灭火干粉受到高温作用时，其会发生化学作用，挥发出大量的阻燃气体，如，二氧化碳，用于起到灭火的作用，能够及时解决所述防漏型镍氢电池的燃烧问题，及时扑灭所述防漏型镍氢电池以及所述防漏型镍氢电池安装环境中火焰，进而提高安全性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种防漏型镍氢电池，其特征在于，包括：
外壳组件，所述外壳组件包括容置壳及电池毂，所述容置壳与所述电池毂连接，所述容置壳与所述电池毂的连接位置处设置有束口区；
电芯，所述电芯设置于所述容置壳内，所述电芯包括依次重叠在一起并卷绕的正极片、隔膜和负极片；
防漏组件，所述防漏组件设置于所述电池毂内，所述防漏组件包括第一沥青密封填充圈、密封圈、第二沥青密封填充圈及密封盖体，所述第一沥青密封填充圈的外侧壁与所述电池毂的内侧壁粘接，所述密封圈的外侧壁与所述第一沥青密封填充圈的内侧壁粘接，所述密封圈的内侧壁与所述第二沥青密封填充圈的外侧壁粘接，所述密封盖体的边缘与所述第二沥青密封填充圈的内侧壁粘接，所述密封圈包括密封填充体及密封胶套，所述密封填充体设置于所述密封胶套内；
所述防漏型镍氢电池还包括减震环体，所述减震环体套置于所述束口区外，所述减震环体的外侧壁与所述束口区的侧壁紧密接触，所述减震环体包括套置环及多个减震囊泡，所述套置环套置于所述束口区外，所述套置环的外侧壁与所述束口区的侧壁紧密接触，各所述囊泡分别设置于所述套置环内，所述套置环的材质为橡胶，所述囊泡的材质为硅胶，所述囊泡具有中空结构。
2.根据权利要求1所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述容置壳具有中空圆筒状结构。
3.根据权利要求1所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述密封圈具有“凹”字形的横截面。
4.根据权利要求1所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述第一沥青密封填充圈具有圆环形结构。
5.根据权利要求4所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述第二沥青密封填充圈具有圆环形结构。
6.根据权利要求5所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述第二沥青密封填充圈的直径小于所述第一沥青密封填充圈的直径。
7.根据权利要求1所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述第二沥青密封圈的内侧壁开设有密封嵌置槽，所述密封盖体的边缘嵌置于所述密封嵌置槽内。
8.根据权利要求1所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述密封填充体的外侧壁与所述密封胶套的内侧壁粘接。
9.根据权利要求1所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述密封盖体上设置有凸起部。
10.根据权利要求9所述的防漏型镍氢电池，其特征在于，所述凸起部具有圆柱状结构。
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