CN1225517A

CN1225517A - 富液密封铅酸蓄电池

Info

Publication number: CN1225517A
Application number: CN99114663A
Authority: CN
Inventors: 赵杰权
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 1999-08-11
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: CN1102296C

Abstract

本发明提供了一种在富液条件下,易于密封的铅酸蓄电池。该电池在正极板和负极板之间增加有集气膜;采用添加有少量憎水剂的负极板;极群采用紧装配;使蓄电池电极反应中产生的氧气易于从正极传输至负极,氧气在负极上被吸收。采用本发明,制得的蓄电池密封性能好、使用寿命长、不干涸。

Description

富液密封铅酸蓄电池

本发明涉及化学电源中的铅酸蓄电池领域。

在化学电源中的铅酸蓄电池，以其独特的性能受到青睐，在许多部门被广泛应用。但早期的铅酸蓄电池采用开口式结构易产生酸雾，要经常维护。

常规密封铅酸蓄电池的电解液较少，对温度较敏感，在充放电过程中，很容易引起温度升高，长期使用，会造成蓄电池内水份的大量损失，使电池干涸而失效。而胶体密封电池，由于电池容量较低，未能得以推广。

普通富液蓄电池，由于铅负极表面被厚厚的一层电解液所覆盖，充电时由正极产生的氧气很难迁移到负极板上并与之反应，实现氧气的再化合，使电池不能密封。同时，由于充电造成水份的损失，使普通富液电池要求经常维护。

本发明的目的在于提供一种在富液条件下，易于密封的铅酸蓄电池。

采用本发明，制得的蓄电池密封性能好、使用寿命长、不干涸、安全性能好。

本发明的蓄电池含有外极柱、内极柱、极群、安全阀、壳体、上盖等几个部分。

蓄电池的极群包括正极板、负极板、超细玻璃纤维隔膜、集气膜、汇流排、紧固带。

本发明的目的通过以下施得以实现。

在蓄电池的极群中的正极板和负极板之间夹有集气膜。

在充电时，正极产生的氧气，通过隔膜，在集气膜上汇集，减薄负极表面液膜的厚度，同时，在负极表面形成三相界面，使氧气极易与铅负极发生反应而被吸收掉，使电池内部没有剩余气体产生，从而使体系能够实现密封。

本发明的目的还可以通过以下措施得以实现。

改变极板的材料组成成分，采用添加有少量憎水剂的负极板；极群由紧固带固定；在超细玻璃纤维隔膜中添加1％～10％的憎水纤维。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述

图1、本发明的蓄电池结构示意图

图2、本发明中的极群结构示意图

从图1～2中可看出本发明的蓄电池包括：

1、外极柱，2、安全阀，3、上盖，4、壳体，5、超细玻璃纤维隔膜，6、紧固带，7、极群，8、汇流排，9、内极柱，10、负极板，11、集气膜，12、正极板。

本发明的蓄电池是这样制备的。

本发明的蓄电池所用的材料，大部分采用普通铅蓄电池的材料，采用类似的方法制造，如内、外极柱，正、负极板，电解液，汇流排，紧固带等；壳体、超细纤维隔膜、紧固带可采用市售的常规材料。

本发明的蓄电池结构构件的主要改进有以下内容：

1、在蓄电池的极群中的正极板和负极板之间夹有集气膜。

在包有超细玻璃纤维隔膜5的正极板12与负极板10之间加有一层面积为略大于极板尺寸的集气膜11。

集气膜11紧贴在铅负极板10的表面，其憎水性将负极板10铅电极表面电解液部分排开，从而减薄铅负极板10表面液膜厚度，可使氧气从正极传输至负极时在其上被收集、铺展，并使氧气易被铅负极板10所吸收。集气膜11的厚度为0.01～0.5mm。集气膜11可采用有机高分子憎水纤维织成的无纺布或织成的筛网状结构的薄膜。如聚丙烯纤维、涤纶纤维、腈纶纤维等。

2、采用添加有憎水剂的负极板10。

负极板10中的憎水剂，会使负极上形成氧气、硫酸、铅负极的三相界面，使负极容易与正极传输过来的氧气反应。

憎水剂可为松香、聚丙稀纤维、涤纶或腈纶纤维及经憎水处理的乙炔黑或活性碳等材料。其加入量为铅粉量的0.01～1％。既可加入一种憎水剂，也可同时加入多种憎水剂。憎水剂按常规工艺在电极制作的和膏阶段加入。

3、极群7采用紧固带6扎紧固定结构。

极群7的扎紧固定可用紧固带6来实现。紧固带6可为弹性胶带或胶圈。

紧固固定时，超细玻璃纤维隔膜5的压缩度大于10％，装配比控制在95％以上。此措施主要保证从正极传输至负极的氧气不会从正极板12、超细玻璃纤维隔膜5、集气膜11、负极板10组成的夹层之间的接触间隙中跑掉。保证电池内部氧气再化合过程的顺利进行。

4、采用加入适量的憎水纤维的超细玻璃纤维隔膜5

超细玻璃纤维隔膜5中加入1～10％的憎水纤维有利于氧气从蓄电池的正极传输至负极。

常规密封铅酸蓄电池均采用贫电解液设计，其电解液用量一般为8～10ml/Ah；本发明的富液密封铅酸蓄电池电解液用量大于12ml/Ah。

实施例1

按常规技术，采用多元合金材料制备板栅。和膏阶段，在负极铅膏中添加憎水剂；正极板按常规工艺和膏；正、负极板经涂板、固化、干燥过程制成生极板；再经化成工艺处理，制成所需电池极板。

将超细玻璃纤维隔膜裁成相应尺寸，采用“U”型包裹除去极耳处氧化皮的正极板12，把用聚丙烯纤维制成的无纺布制成三边封口的无纺布集气膜套，将前述包好超细玻璃纤维隔膜5的正极板12放入无纺布集气膜套中，接着侧面放置负极板10，依次按前述方法包裹正极板12，接着放置负极板10，依次序排列形成极群7，用胶带或合适的胶圈扎紧极群7，使极群7达到与壳体相应厚度。形成如图2所示的极群结构。将极群7装入壳体，经焊接、封胶等工序制成本发明的富液密封蓄电池。

初充电时，电解液采用ρ=1.28g/cm³(T=25℃)的硫酸，对NM-500的电池，注液量为6300ml，电解液中加入了2％(wt％)的Na₂SO₄，采用以0.1C₁₀ A(10小时率电流)放电4小时，再开口充电10小时，加上开阀压力为25KPa左右的安全阀，进行2.40V/单体均衡充电，直至电流降至0.006C₁₀A以下。

制成的NM-500型密封电池，电池的密封反应效率达99％；电池的容量、启动能力达到国家规定要求。

实施例2

将超细玻璃纤维隔膜5、聚丙烯纤维制成的无纺布集气膜11裁成略大于正、负极板尺寸，按正极板12、超细玻璃纤维隔膜5、集气膜11、负极板10、集气膜11、超细玻璃纤维隔膜5、正极板12的顺序，依次序排列固定制成极群7。其它制造工序内容同实施例1。

Claims

1．一种富液密封蓄电池，含有外极柱1、内极柱9、极群7、安全阀2、壳体4、汇流排8、紧固带6、上盖3，其特征在于：在蓄电池的极群中的正极板12和负极板10之间夹有集气膜。

2．根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：蓄电池的极群中的集气膜11的厚度为0.01～0.5mm；材料可采用有机高分子憎水纤维织成的无纺布或织成的筛网状结构的薄膜。

3．根据权利要求2所述的蓄电池，其特征在于：蓄电池的极群中的集气膜11所用的有机高分子憎水纤维织成的无纺布或织成的筛网状结构的薄膜材料可为聚丙烯纤维、涤纶纤维、腈纶纤维中的任一种材料。

4．根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：蓄电池的极群7中的负极板采用含有憎水剂的负极板10。

5．根据权利要求4所述的蓄电池，其特征在于：蓄电池的极群7中负极板中含有的憎水剂为松香、聚丙稀纤维、涤纶或腈纶纤维及经憎水处理的乙炔黑或活性碳等材料中的一种或一种以上；憎水剂的加入量为铅粉量的0.01～1％。

6．根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：蓄电池的极群7由紧固带6固定。

7．根据权利要求6所述的蓄电池，其特征在于：蓄电池的极群用的紧固带可为有弹性的胶带或胶圈。

8．根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于：蓄电池的极群中的超细玻璃纤维隔膜采用添加有憎水纤维的超细玻璃纤维隔膜5。

9．根据权利要求8所述的蓄电池，其特征在于：蓄电池的电极群中的超细玻璃纤维隔膜5中的憎水纤维可采用聚丙烯纤维、涤纶纤维、腈纶纤维中的任一种，其加入量为1～10％。