CN201171068Y - 双池双液蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及双池双液蓄电池，属于蓄电池技术领域；该蓄电池包括贮有电解液的电解池、正极板和负极板，还包括两个石墨导电板；所述电解池中设置有隔板，将电解池分隔成两个池体，一个池体贮有酸性电解液，一个池体贮有无机或有机电解液；该酸性电解液池体中设置有所述正极板及石墨导电板；该无机或有机电解液池体中设置有所述负极板及石墨导电板；所述两个池体的石墨导电板位于所述隔板的两侧，并由带有开关的导线相连。本蓄电池具有充电效率更高，电性能较好，大电流放电性能好，使用寿命大大延长的优点。

Description

双池双液蓄电池
技术领域
本实用新型属于蓄电池技术领域，特别涉及双池双液蓄电池的结构设计。
背景技术
铅酸蓄电池作为一种化学能源广泛用于汽车、船舶、飞机的发动，还作为邮电通信、广播电视等重要领域中设备的备用电源。
现有的铅酸蓄电池结构如图1所示，主要包括一贮有稀硫酸电解液的电解池11；该电解液池11内设置有二氧化铅(PbO2)正极极板12，与阳极板间隔放置的金属铅(Pb)负极极板13，其电化学表达式为：(一)Pb|H2SO4|PbO2(+)。
这种铅酸蓄电池的工作原理是：将电解液池内加入一定浓度的硫酸溶液作为电解液，硫酸与电极板(铅板)发生化学反应，正、负极板放在同一池中产生电能，每一个电解液池产生2伏的电压、若干个电解液池串联可输出6伏、12伏等。
这种结构的铅酸蓄电池这种结构的铅酸蓄电池，造价低廉，原料易得，使用可靠，一直是化学电源中产量大、应用范围广的产品。
但该结构还存在以下不足之处：其一，由于正负极板放在同一个格池内，虽然加装了绝缘膜防止极板短路，但电解液却是一种良好的导体、电能会从正极板还原到负极板上去，也就是蓄电池自身的“放电”现象不可避免，这是现有蓄电池存在的一大弊端。其二、现有蓄电池的另一个缺陷就是“断路”，也就是蓄电池极板使用一段时间后极板铅粉就会脱落到格池底部，达到一定程度时就造成了极板与负极板的短路，蓄电池也就报废了。其三、负极易形成粗大坚硬的硫酸铅结晶，很难充电，称之为负极钝化，或不可逆硫酸盐化，影响蓄电池容量和寿命。
现有的镉-镍碱性蓄电池结构如图1所示，主要包括一电解池21，其中贮有KOH或NaOH水溶液作为电解液；该电解液池11内设置有氧化镍(NiOOH)正极极板22，与阳极板间隔放置的金属镉(Cd)负极极板23，其电化学表达式为：(一)Cd|KOH(或NaOH)|NiOOH(+)
这种碱性蓄电池优势：镉作为负极活性物质比锌、铁、铅更具有优越性，镉电极不易钝化，充、放电效率比较高。
该碱性蓄电池的缺陷：作为蓄电池正极的氧化镍电极，在充足电时极板上生成大量不稳定的NiO2，如果此时不是立刻使用使之放电，而是放置备用则NiO2会自然分解，损失自身电能。
现有的Li-MnO2锂有机电解质电池结构如图1所示，主要包括一电解池21，其中贮有有机溶剂电解液；该电解液池11内设置有氧化锰(MnO2)正极板正极极板22，与阳极板间隔放置的金属锂(Li)负极极板23，其电化学表达式为：(一)Li|有机溶剂电解液|MnO2(+)
该锂蓄电池优势：锂负极电压平衡，低温性能好，贮存寿命长，锂的利用率高达100％
该锂蓄电池缺陷：正极物质导电性能差。
综上所述，已有的蓄电池均为单池单池蓄电池，各自有其优势，也有其自身的缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是为克服已有蓄电池的不足之处，设计出一种双池双液蓄电池结构，，而保留已有蓄电池的优势，具有充电效率更高，电性能较好，大电流放电性能好，使用寿命大大延长的优点。
本实用新型设计的双池双液蓄电池，包括贮有电解液的电解池、正极板和负极板，其特征在于，还包括两个石墨导电板；所述电解池中设置有隔板，将电解池分隔成两个池体，一个池体贮有酸性电解液，一个池体贮有无机或有机电解液；该酸性电解液池体中设置有所述正极板及石墨导电板；该无机或有机电解液池体中设置有所述负极板及石墨导电板；所述两个池体的石墨导电板位于所述隔板的两侧，并由带有开关的导线相连。
本实用新型的工作原理：负极池中的负极板与无机或有机电解液反应产生电子，正极池中的正极板与酸性电解液反应产生正电荷，将放置在正负极池中的石墨导电板电连接，组成单体电池产生电流。
本实用新型的有益效果：克服了酸性蓄电池难以避免的负极钝化现象，充电效率更高，具有较好的电性能。极板不会发生自溶解。正极避免了碱性蓄电池自然衰减现象，大电流放电性能好，使用寿命大大延长。
附图说明
图1为现有的单池单液蓄电池结构示意图。
图2为本实用新型的酸碱双液蓄电池结构示意图。
具体实施方式
本实用新型设计的酸碱双液蓄电池结合附图及实施例详细说明如下：
本实用新型设计的酸碱双液蓄电池结构如图3所示，包括贮有电解液的电解池、正极板32和负极板33，其特征在于，还包括在石墨导电板341、342；电解池中设置有隔板35，将电解池分隔成两个池体311、312，一个池体311贮有酸性电解液，一个池体312贮有无机或有机电解液；酸性电解液池体311中间隔设置有正极板32及石墨导电板341；无机或有机电解液池体312中间隔设置有负极板及石墨导电板；两个池体的石墨导电板341、342位于隔板35的两侧，并由带有开关K的导线相连。
实施例1
本实施例结构如图3所示，其中，正极板采用二氧化铅(PbO2)板，负极板采用金属镉(Cd)板；酸性电解液池体的电解液为稀硫酸；碱性电解液池体电解液为KOH或NaOH碱性无机水溶液；其电化学式为：(一)|Cd+KOH(或NaOH)∏PbO2+H2SO4|(+)；式中的“∏”：为桥式蓄电池桥路，即本实施例可采用本申请发明人已发明的桥式电路电连接(专利号为)。
开关K为防止蓄电池正负极板自放电，在蓄电池备用时断开，使用时接通实验时用手动式接触开关。本实施例可选用继电器接通开关或常规计算机控制开关产品。
实施例2
本实施例结构如图3所示，其中，正极板采用二氧化铅(PbO2)板，负极板采用金属锂(Li)板；酸性电解液池体的电解液为稀硫酸；负极池电解液为有机溶剂电解液；其电化学式为：(一)|Li+有机溶剂电解液(或非水无机电解液)∏PbO2+H2SO4|(+)；式中的“∏”为桥式蓄电池桥路，即本实施例可采用本申请发明人已发明的桥式电路电连接(专利号为200520118235.7)。
开关K为防止蓄电池正负极板自放电，在蓄电池备用时断开，使用时接通实验时用手动式接触开关。本实施例可选用继电器接通开关或常规计算机控制开关产品。
本实施例的有机溶剂可采用乙腈(AN)，碳酸丙烯酯(PC)和四氢呋喃(THF)等。
非水无机电解液可采用LiAlCl4的亚硫酰溶液等。

Claims (4)

1、一种双池双液蓄电池，包括贮有电解液的电解池、正极板和负极板，其特征在于，还包括两个石墨导电板；所述电解池中设置有隔板，将电解池分隔成两个池体，一个池体贮有酸性电解液，一个池体贮有无机或有机电解液；该酸性电解液池体中设置有所述正极板及石墨导电板；该无机或有机电解液池体中设置有所述负极板及石墨导电板；所述两个池体的石墨导电板位于所述隔板的两侧，并由带有开关的导线相连。
2、如权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述正极板采用二氧化铅电极板，所述负极板采用金属镉板；酸性电解液池体的电解液为稀硫酸；所述无机或有机电解液池体电解液为KOH或NaOH碱性无机水溶液。
3、如权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述正极板采用二氧化铅电极板，负极板采用金属锂板；所述酸性电解液池体的电解液为稀硫酸；所述负极池电解液为有机溶剂电解液。
4、如权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述开关采用继电器接通开关或常规计算机控制开关。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107354487A (zh) * 2017-07-21 2017-11-17 耿琮 一种提升电解速率的装置和方法

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