CN114421090A - 一种基于振动结构的胶体排气装置和排气方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及胶体电池排气技术领域，尤其涉及一种基于振动结构的胶体排气装置和排气方法。其技术方案包括：电池安置壳体以及对电池安置壳体的内容物进行振动操作的振动底座；还包括用于排出外部胶体电池内部胶体气体的帽阀；所述电池安置壳体上滑动安装有位于电池安置壳体腔体上方的调节组件，所述调节组件用于调节帽阀的排气流通状态同时配合振动底座对胶体排气。本发明在透气膜已堵塞的情况下，通过磁吸件与磁吸板磁吸连接，并向上牵引一段距离，使得阀体的底部空腔通过通气槽与阀体的上部空腔连通，进而使气体通过排气孔排出，利用两种排气方式可以适用于在胶体电池未使用以及胶体电池使用后排出气体，降低了使用的局限性。
Description
技术领域
本发明涉及胶体电池排气技术领域，尤其涉及一种基于振动结构的胶体排气装置和排气方法。
背景技术
胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，方法是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态，电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。
胶体电池在充电过程中，会产生氢气和氧气，有一部分气体会在AGM隔板里进行复合而产生水，还有一部分气体，会在电解质里分解出来，凝聚在电池的内部空间内；
目前胶体电池的排气方式是阀控式的，当胶体电池的内部压力达到一定值的时候，阀会自动打开，排出气体，这个阀叫做“帽阀”，当电池内部的压力达到一定值的时候，帽阀会打开，气体会从中排出，帽阀的主要作用是增强电池内部的压力，使得氢气和氧气进行更好的复合；
授权公告号为CN210349951U的中国专利公开了一种胶体电解质铅酸蓄电池排气结构，通过将排气孔和胶体排出口分离，能够避免早期排气过程中含酸胶体颗粒溅出，而目前的帽阀一般采用具有透气膜结构的阀体，以达到简化结构降低的成本的功效；但是采用透气膜结构的排气方式在膜体被胶体附着时，则不再具有透气功能。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种在透气膜被胶体附着的情况下可以切换排气方式的基于振动结构的胶体排气装置和排气方法。
本发明的技术方案：一种基于振动结构的胶体排气装置，包括电池安置壳体以及对电池安置壳体的内容物进行振动操作的振动底座；
还包括用于排出外部胶体电池内部胶体气体的帽阀；
所述电池安置壳体上滑动安装有位于电池安置壳体腔体上方的调节组件，所述调节组件用于调节帽阀的排气流通状态同时配合振动底座对胶体排气。
优选的，所述帽阀包括可与胶体电池排气孔螺纹连接的阀体，阀体的顶部设置有向下迂回延伸的内凹连接部，内凹连接部呈多棱形；
所述阀体排气腔体内固定有内固定膜架以及外固定膜架；
还包括呈环形的透气膜、内活动膜架以及外活动膜架，所述内活动膜架与内固定膜架固定将透气膜的内缘固定，所述外活动膜架与外固定膜架固定将透气膜的外缘固定；
所述内固定膜架的内缘固定有导向管，导向管内插接有对气体流动方向引导的销状排气件。
优选的，所述销状排气件包括与导向管过盈配合的销体，销体周侧均匀设置有多个对气体引导的通气槽；
所述销体的两端分别固定有将内凹连接部密封的磁吸板以及限制销体完全穿过导向管的限位板。
优选的，所述阀体表面开设有排气孔，当磁吸板与导向管贴合时，气体通过透气膜以及阀体表面的排气孔排出；
当磁吸板与导向管脱离时，气体通过通气槽以及阀体表面的排气孔排出。
优选的，所述调节组件包括调节壳体，调节壳体内活动插接调节杆，调节杆位于调节壳体内的一端固定有与内凹连接部形状适配的磁吸件。
优选的，所述电池安置壳体的两侧边缘处均固定有滑轨；
所述滑轨包括轨体以及设置在轨体上的轨道，轨体沿其滑动方向设置有多个螺孔；
所述轨道内均滑动连接有支撑架，支撑架的另一端均与调节组件固定。
优选的，所述振动底座包括底座壳体以及安装在底座壳体内的电动滑台机构，电动滑台机构的滑台上设置有对电池安置壳体振动的振动器；
所述底座壳体上还设置有对电动滑台机构以及振动器控制的控制器。
一种基于振动结构的胶体排气方法，利用上述的胶体排气装置，具体包括如下步骤；
步骤一：将调节组件移动至待排气的胶体电池上方；
步骤二：将帽阀拧入胶体电池排气孔并与其螺纹连接；
步骤三：通过振动底座对电池安置壳体振动，通过电池安置壳体将振动传递至胶体电池，从而使胶体中的气体通过帽阀的透气膜或通气槽排出。
优选的，在步骤二中，当胶体电池的排气结构本身具有帽阀时，通过移动调节组件，使调节组件的磁吸件与帽阀磁吸连接，并通过移动调节组件的调节杆即可完成排气流通状态的调节。
优选的，在步骤三中，透气膜若未处于胶体污染或堵塞状态，则气体通过透气膜以及帽阀的排气孔排出；
若透气膜处于胶体污染或堵塞状态，则通过通气槽以及帽阀的排气孔排出。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
(1)：振动底座对电池安置壳体进行振动，振动传递至胶体电池中，胶体中的气体向外扩散，通过阀体的底部腔体使气体穿过透气膜再通过排气孔排出，从而可以排出胶体电池胶体中的气体；
(2)：在透气膜已堵塞的情况下，通过磁吸件与磁吸板磁吸连接，并向上牵引一段距离，使得阀体的底部空腔通过通气槽与阀体的上部空腔连通，进而使气体通过排气孔排出。
(3)利用两种排气方式可以适用于在胶体电池未使用以及胶体电池使用后排出气体，降低了使用的局限性。
附图说明
图1给出了本发明中基于振动结构的胶体排气装置的结构示意图；
图2为本发明中振动底座的结构示意图；
图3为本发明中滑轨的结构示意图；
图4为本发明中调节组件的结构示意图；
图5为本发明中帽阀的剖视结构示意图；
图6为本发明中销状排气件的结构示意图；
图7为本发明中内固定膜架的结构示意图；
图8为本发明中内活动膜架的结构示意图；
图9为本发明中帽阀的俯视结构示意图；
图10为胶体电池的第一种排气方式的示意图；
图11为胶体电池的第二种排气方式的示意图；
附图标记：100振动底座；110底座壳体；120观察窗；130电动滑台机构；140振动器；
200控制器；
300电池安置壳体；
400支撑架；
500调节组件；510调节杆；520调节壳体；530磁吸件；
600滑轨；610轨体；620螺孔；630轨道；
700帽阀；710阀体；711内凹连接部；720销状排气件；721磁吸板；722销体；723通气槽；724限位板；
730导向管；740内固定膜架；760透气膜；770外活动膜架；780内活动膜架；790外固定膜架。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例一
如图1所示，本发明提出的一种基于振动结构的胶体排气装置，包括电池安置壳体300以及对电池安置壳体300的内容物进行振动操作的振动底座100；
如图2所示，振动底座100包括底座壳体110以及安装在底座壳体110内的电动滑台机构130，电动滑台机构130的滑台上设置有对电池安置壳体300振动的振动器140；
底座壳体110上还设置有对电动滑台机构130以及振动器140控制的控制器200。
底座壳体110上设置有观察窗120，观察窗120用于观测振动器140的位置。
通过控制器200控制电动滑台机构130对振动器140的驱动行程，可以对胶体电池的不同胶体区域针对性振动；提高该区域内的排气效果；
如图4所示，还包括用于排出外部胶体电池内部胶体气体的帽阀700；
在排气过程中，帽阀700具有两种状态；
其一：已经安装在胶体电池的排气孔上；
其二：在胶体电池生产过程中对胶体电池排气(即未安装在胶体电池的排气孔上)；
电池安置壳体300上滑动安装有位于电池安置壳体300腔体上方的调节组件500，本实施例中，调节组件500的滑动方式如下，电池安置壳体300的两侧边缘处均固定有滑轨600；
如图3所示，滑轨600包括轨体610以及设置在轨体610上的轨道630，轨体610沿其滑动方向设置有多个螺孔620；轨道630内均滑动连接有支撑架400，支撑架400的另一端均与调节组件500固定。
当需要将调节组件500固定在指定位置时，可以使用螺栓旋入螺孔620并对支撑架400进行固定。
调节组件500用于调节帽阀700的排气流通状态同时配合振动底座100对胶体排气。
帽阀700包括可与胶体电池排气孔螺纹连接的阀体710，即阀体710底部周侧加工有螺纹；
如图4所示，调节组件500包括调节壳体520，调节壳体520内活动插接调节杆510，调节杆510位于调节壳体520内的一端固定有与内凹连接部711形状适配的磁吸件530；
结合图5以及图9所示，阀体710的顶部设置有向下迂回延伸的内凹连接部711，内凹连接部711呈多棱形；呈多棱型的设置，可以使磁吸件530插入内凹连接部711时，磁吸件530转动即可带动阀体710转动；本实施例中内凹连接部711采用矩形的设计；
结合图7以及图8所示，阀体710排气腔体内固定有内固定膜架740以及外固定膜架790；
还包括呈环形的透气膜760、内活动膜架780以及外活动膜架770，内活动膜架780与内固定膜架740固定将透气膜760的内缘固定，外活动膜架770与外固定膜架790固定将透气膜760的外缘固定；
内固定膜架740的内缘固定有导向管730，导向管730内插接有对气体流动方向引导的销状排气件720。
通过透气膜760、内固定膜架740以及外固定膜架790的设置，将阀体710的内部腔体分割为上下两部分气体流动腔体，一般情况下，气体从下侧的气体流动腔体穿过透气膜760进入上侧的气体流动腔体；
如图6所示，销状排气件720包括与导向管730过盈配合的销体722，销体722周侧均匀设置有多个对气体引导的通气槽723；当导向管730与销体722过盈配合时，气体只能通过透气膜760向上侧的气体流动腔体扩散；
销体722的两端分别固定有将内凹连接部711密封的磁吸板721以及限制销体722完全穿过导向管730的限位板724；
如图5所示，阀体710表面开设有排气孔，当磁吸板721与导向管730贴合时，气体通过透气膜760以及阀体710表面的排气孔排出；
当磁吸板721与导向管730脱离时，气体通过通气槽723以及阀体710表面的排气孔排出；磁吸板721与内凹连接部711的形状适配，保证只有排气孔与外界处于连通状态，其余部分处于密合状态，避免异物进入帽阀700内。
需要说明的是，本发明的排气方式具有如下应用场景；
1：将胶体电池放置在电池安置壳体300内，帽阀700已经安装在胶体电池的排气孔上；
①：透气膜760未堵塞(在应用或者未应用一段时间后)，随着振动底座100对电池安置壳体300进行振动，振动传递至胶体电池中，胶体中的气体向外扩散，通过阀体710的底部腔体使气体穿过透气膜760再通过排气孔排出；如图10所示的排气方式，图中箭头方向表示气体的流动方向。
②：透气膜760已堵塞(在应用一段时间后)，随着振动底座100对电池安置壳体300进行振动，振动传递至胶体电池中，胶体中的气体向外扩散，通过阀体710的底部腔体无法使气体穿过透气膜760再通过排气孔排出，此时，通过将调节杆510插入内凹连接部711内，并使磁吸件530与磁吸板721磁吸连接，并向上牵引一段距离，使得阀体710的底部空腔通过通气槽723与阀体710的上部空腔连通；进而使气体通过排气孔排出。如图11所示的排气方式，图中箭头方向表示气体的流动方向。
2：将胶体电池放置在电池安置壳体300内，帽阀700未安装在胶体电池的排气孔上；
③：通过磁吸件530与磁吸板721磁吸连接，然后对着胶体电池的排气孔，旋转调节杆510，从而驱使磁吸件530转动，配合内凹连接部711的多棱结构，进而将阀体710旋入螺纹孔内，旋入螺纹孔后，排气方式与①相同，即随着振动底座100对电池安置壳体300进行振动，振动传递至胶体电池中，胶体中的气体向外扩散，通过阀体710的底部腔体使气体穿过透气膜760再通过排气孔排出；如图10所示的排气方式，图中箭头方向表示气体的流动方向。
实施例二
基于上述实施例一，本发明提出的一种基于振动结构的胶体排气方法，利用上述的基于振动结构的胶体排气装置，具体包括如下步骤；
步骤一：将调节组件500移动至待排气的胶体电池上方；
步骤二：将帽阀700拧入胶体电池排气孔并与其螺纹连接；
在步骤二中，当胶体电池的排气结构本身具有帽阀700时，通过移动调节组件500，使调节组件500的磁吸件530与帽阀700磁吸连接，并通过移动调节组件500的调节杆510即可完成排气流通状态的调节。
步骤三：通过振动底座100对电池安置壳体300振动，通过电池安置壳体300将振动传递至胶体电池，从而使胶体中的气体通过帽阀700的透气膜760或通气槽723排出。
在步骤三中，透气膜760若未处于胶体污染或堵塞状态，则气体通过透气膜760以及帽阀700的排气孔排出；
若透气膜760处于胶体污染或堵塞状态，则通过通气槽723以及帽阀700的排气孔排出。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。
Claims (10)
1.一种基于振动结构的胶体排气装置，其特征在于：包括电池安置壳体(300)以及对电池安置壳体(300)的内容物进行振动操作的振动底座(100)；
还包括用于排出外部胶体电池内部胶体气体的帽阀(700)；
所述电池安置壳体(300)上滑动安装有位于电池安置壳体(300)腔体上方的调节组件(500)，所述调节组件(500)用于调节帽阀(700)的排气流通状态同时配合振动底座(100)对胶体排气。
2.根据权利要求1所述的一种基于振动结构的胶体排气装置，其特征在于，所述帽阀(700)包括可与胶体电池排气孔螺纹连接的阀体(710)，阀体(710)的顶部设置有向下迂回延伸的内凹连接部(711)，内凹连接部(711)呈多棱形；
所述阀体(710)排气腔体内固定有内固定膜架(740)以及外固定膜架(790)；
还包括呈环形的透气膜(760)、内活动膜架(780)以及外活动膜架(770)，所述内活动膜架(780)与内固定膜架(740)固定将透气膜(760)的内缘固定，所述外活动膜架(770)与外固定膜架(790)固定将透气膜(760)的外缘固定；
所述内固定膜架(740)的内缘固定有导向管(730)，导向管(730)内插接有对气体流动方向引导的销状排气件(720)。
3.根据权利要求2所述的一种基于振动结构的胶体排气装置，其特征在于，所述销状排气件(720)包括与导向管(730)过盈配合的销体(722)，销体(722)周侧均匀设置有多个对气体引导的通气槽(723)；
所述销体(722)的两端分别固定有将内凹连接部(711)密封的磁吸板(721)以及限制销体(722)完全穿过导向管(730)的限位板(724)。
4.根据权利要求3所述的一种基于振动结构的胶体排气装置，其特征在于，所述阀体(710)表面开设有排气孔，当磁吸板(721)与导向管(730)贴合时，气体通过透气膜(760)以及阀体(710)表面的排气孔排出；
当磁吸板(721)与导向管(730)脱离时，气体通过通气槽(723)以及阀体(710)表面的排气孔排出。
5.根据权利要求2所述的一种基于振动结构的胶体排气装置，其特征在于，所述调节组件(500)包括调节壳体(520)，调节壳体(520)内活动插接调节杆(510)，调节杆(510)位于调节壳体(520)内的一端固定有与内凹连接部(711)形状适配的磁吸件(530)。
6.根据权利要求1所述的一种基于振动结构的胶体排气装置，其特征在于，所述电池安置壳体(300)的两侧边缘处均固定有滑轨(600)；
所述滑轨(600)包括轨体(610)以及设置在轨体(610)上的轨道(630)，轨体(610)沿其滑动方向设置有多个螺孔(620)；
所述轨道(630)内均滑动连接有支撑架(400)，支撑架(400)的另一端均与调节组件(500)固定。
7.根据权利要求1所述的一种基于振动结构的胶体排气装置，其特征在于，所述振动底座(100)包括底座壳体(110)以及安装在底座壳体(110)内的电动滑台机构(130)，电动滑台机构(130)的滑台上设置有对电池安置壳体(300)振动的振动器(140)；
所述底座壳体(110)上还设置有对电动滑台机构(130)以及振动器(140)控制的控制器(200)。
8.一种基于振动结构的胶体排气方法，其特征在于，利用权利要求1-7任一项所述的胶体排气装置，具体包括如下步骤；
步骤一：将调节组件(500)移动至待排气的胶体电池上方；
步骤二：将帽阀(700)拧入胶体电池排气孔并与其螺纹连接；
步骤三：通过振动底座(100)对电池安置壳体(300)振动，通过电池安置壳体(300)将振动传递至胶体电池，从而使胶体中的气体通过帽阀(700)的透气膜(760)或通气槽(723)排出。
9.根据权利要求8所述的一种基于振动结构的胶体排气方法，其特征在于，在步骤二中，当胶体电池的排气结构本身具有帽阀(700)时，通过移动调节组件(500)，使调节组件(500)的磁吸件(530)与帽阀(700)磁吸连接，并通过移动调节组件(500)的调节杆(510)即可完成排气流通状态的调节。
10.根据权利要求8所述的一种基于振动结构的胶体排气方法，其特征在于，在步骤三中，透气膜(760)若未处于胶体污染或堵塞状态，则气体通过透气膜(760)以及帽阀(700)的排气孔排出；
若透气膜(760)处于胶体污染或堵塞状态，则通过通气槽(723)以及帽阀(700)的排气孔排出。
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