CN201682021U - 新型结构胶体密封蓄电池 - Google Patents

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Abstract

一种新型结构胶体密封蓄电池,包括若干单体极群,每个单体极群包括至少一个2V单个电池单元,2V单个电池单元包括至少一个正极板(1)和至少两个负极板(3),其特征是所述正极板(1)两个负极板(3)之间设有PE-AGM复合隔板(2),PE-AGM复合隔板(2)包括至少一个PE隔板(20)和至少一个AGM隔板(21)。由于本实用新型采用的是PE隔板和AGM隔板的复合体,改变原密封蓄电池使用AGM隔板材料和紧装配工艺为采用PE-AGM复合隔板的松装配工艺,可以解决铅酸蓄电池加注全凝胶电解质时加胶困难的问题,使胶体电解质能均匀的分布于极群内外,同时解决蓄电池使用过程中产生的铅枝晶短路和微短路问题,提高胶体电解质凝胶的稳定性进而延长蓄电池的使用寿命。

Description

新型结构胶体密封蓄电池
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种采用单一组份的全凝胶胶体电解质和电池内部结构采用PE 隔板(聚乙烯隔板)、AGM隔板(玻璃纤维棉隔板)复合使用,具有特殊结构的全凝胶胶体 密封蓄电池,属蓄电池技术领域。
背景技术
[0002] 目前铅酸密封蓄电池因采用铅钙合金或低锑合金板栅加上采用高浓度低含量硫 酸电解质的技术处理方式决定了这种密封蓄电池作为动力电源存在许多缺陷。如比能量 低、大电流放电性能差,深放电循环使用寿命短等。这些缺陷制约了铅酸蓄电池的发展。胶 体蓄电池因将稀硫酸电解质制成果冻状的凝胶体,变贫液式处理的电解质为富液式处理, 对极板形成的自内而外的固态保护,解决了硫酸分层对极板造成的不均勻腐蚀等。全面提 升了铅酸密封蓄电池的综合性能,是铅酸蓄电池的技术升级产品。
[0003] 目前的胶体蓄电池的生产工艺基本与铅酸密封电池相同,只是简单的把稀硫酸改 为胶体电解质。存在的问题有:
[0004] 1、仍然采用铅酸密封电池使用的AGM隔板的紧装配工艺,如加注全凝胶的胶体电 解质使得加胶十分困难,每单格加胶不均勻,即使勉强加注均勻,在电池使用过程中产生的 伸缩压也会使胶体电解质在电池内的分布变的不均勻,造成电池质量下降。
[0005] 2、如采用半胶体电解质即稀释了的胶体电解质或采用先加酸后加胶的生产工艺 制作的胶体蓄电池,因为只能在极群外形成表面凝胶,而AGM隔板和多孔电极中吸附的仍 然是稀硫酸,使得铅酸电池的基本特性不能得到改善,反而增加了热失控的几率。
[0006] 3、胶体蓄电池因胶体电解质的凝胶特性有高于铅酸蓄电池的氧化合效率,在使用 过程中充电时随着氢氧化合效率的提高,氢氧化合过程产生的局部高热极大的增加了热失 控的几率,使得胶体蓄电池不适合组合式配组使用,限制了胶体蓄电池的发展。
[0007] 而胶体蓄电池的性能又取决于胶体电解质的全凝胶性能、控释性能、触变性、稳定 性等,以及胶体电解质能否与蓄电池的装配工艺相互配合,使胶体电解质均勻的分布于极 群内外形成自内而外的完全凝胶,使极板得到有效保护,从而大幅度提高蓄电池的综合性 能。
[0008] 因此寻求一种能与控释型全凝胶,单一组份的胶体电解质配合使用的能固胶、电 阻小、杂质含量少、能防铅枝晶短路的PE-AGM复合隔板和适当的装配工艺是制作高性能胶 体蓄电池的重大改进和突破。
发明内容
[0009] 本实用新型的目的是提供一种新型结构胶体密封蓄电池,即改变原密封蓄电池使 用AGM隔板材料和紧装配工艺为采用PE-AGM复合隔板的松装配工艺,可以解决铅酸蓄电池 加注全凝胶电解质时加胶困难的问题,使胶体电解质能均勻的分布于极群内外,同时解决 蓄电池使用过程中产生的铅枝晶短路和微短路问题。全面提高胶体蓄电池的综合性能。[0010] 本实用新型的技术方案是:
[0011] 一种新型结构胶体密封蓄电池,包括若干单体极群,每个单体极群包括至少一个 2V单个电池单元,2V单个电池单元包括至少一个正极板和至少两个负极板,所述正极板两 个负极板之间设有PE-AGM复合隔板,PE-AGM复合隔板包括至少一个PE隔板和至少一个 AGM隔板。
[0012] 所述PE-AGM复合隔板的AGM隔板与正极板贴合。
[0013] 所述PE隔板与正极板贴合。
[0014] 所述PE隔板的至少一个面设有筋条。
[0015] 所述筋条沿PE隔板纵向或斜向设置。
[0016] 所述每个单体极群包括连接所有负极板的负极汇流排以及连接所有正极板的正 极汇流排,单体极群置于全凝胶胶体电解质中,若干个单体极群串联后置于电池盒体内。
[0017] 所述PE隔板厚度为0. 25mm-2mm。
[0018] 所述AGM隔板的厚度0. 35mm-3mm。
[0019] 本实用新型的有益效果是:
[0020] 一、在电池装配的过程中变1 : 1. 1的紧装配为1 : 1的松装配,使得装配工艺简 化,失误率降低,成品率提高,并使单一组份全凝胶的胶体电解质能均勻的分散于极群盒内 形成固态凝胶。
[0021] 二、由于采用的是PE隔板和AGM隔板的复合体,利用AGM隔板强力的吸酸能力可 以增强胶体电解质的凝胶性能,加强对极板的表面压力,使活性物质不容易脱落,胶体电解 质不会产生极板上下的硫酸浓度差,提高胶体电解质凝胶的稳定性进而延长蓄电池的使用
寿命ο
[0022] 三、PE隔板的强度大于AGM隔板,可以有效的阻止电池使用过程中产生的铅枝筋 短路,而铅枝筋短路是造成密封电池深放电后早期失效的主要问题。
[0023] 四、利用PE隔板的孔率小于AGM板,电阻大于AGM隔板的特性,可以有效的减缓胶 体电池在充电过程中正极产生的氧原子向负极快速迁移,进而避免氢氧化合过程中产生的 局部高热量导致的胶体蓄电池热失控,而胶体电池容易产生热失控是胶体蓄电池的主要缺 点ο
[0024] 五、PE隔板和AGM隔板都是现成的经过几十年使用证明是安全可靠的隔板材 料。将两种隔板复合使用取材方便,性能高于单一的PE隔板或单一的AGM隔板,价格低于 PVC-SiO2隔板,性价比优越。
附图说明
[0025] 图1是本实用新型的单体极群的侧视示意图。
[0026] 图2是本实用新型的2V单体极群的俯视示意图。
[0027] 图3是本实用新型的2V单个电池单元的结构示意图。
[0028] 图4是本实用新型的PE-AGM复合隔板包括电池极板时的示意图。
[0029] 图5是本实用新型的PE-AGM复合隔板的结构示意图。
[0030] 图6是由6个2V单体极群串联组成12V的蓄电池的结构示意图。
[0031] 图中:1为正极板、2为PE-AGM复合隔板、20为PE隔板、201为筋条、21为AGM隔板、3为负极板、4为负极汇流排、5为正极汇流排、6为电池盒体。 具体实施方式
[0032] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述:
[0033] 一种新型结构胶体密封蓄电池,包括若干单体极群,每个单体极群包括至少一个 2V单个电池单元,2V单个电池单元包括至少一个正极板1和至少两个负极板3,正极板1两 个负极板3之间设有PE-AGM复合隔板2,PE-AGM复合隔板2包括至少一个PE隔板20和至 少一个AGM隔板21。PE隔板20为聚乙烯隔板,AGM隔板21为玻璃纤维棉隔板。PE隔板20 与AGM隔板21均可利用蓄电池领域中常规材料制得。
[0034] PE-AGM复合隔板2的AGM隔板21与正极板1贴合。
[0035] PE隔板20与正极板1贴合。
[0036] 可以是AGM隔板21在外层,PE隔板20在内层,也可以是AGM隔板21在内层,PE 隔板20在外层,还可以为在两层AGM隔板21之间包夹PE隔板20的结构。
[0037] PE隔板20的至少一个面设有筋条201。
[0038] 筋条201沿PE隔板20纵向或斜向设置。
[0039] 每个单体极群包括连接所有负极板3的负极汇流排4以及连接所有正极板1的 正极汇流排5,单体极群置于全凝胶胶体电解质中,若干个单体极群串联后置于电池盒体6 内。
[0040] PE 隔板 20 厚度为 0. 25mm-2mm。
[0041] AGM隔板21的厚度0. 35_-3_。PE-AGM复合隔板2、PE隔板20以及AGM隔板21 的厚度和层数根据蓄电池尺寸、电阻大小、电解液浓度等参数具体调整。
[0042] 可根据用户需要,设置每个单体极群内极板的片数与重量及最终的蓄电池电压, 如最终的蓄电池电压为12V,则电池内需设置六个2V单个电池单元,多个电池单元串联后 组成最终的蓄电池。

Claims (8)

  1. 一种新型结构胶体密封蓄电池,包括若干单体极群,每个单体极群包括至少一个2V单个电池单元,2V单个电池单元包括至少一个正极板(1)和至少两个负极板(3),其特征是所述正极板(1)两个负极板(3)之间设有PE‑AGM复合隔板(2),PE‑AGM复合隔板(2)包括至少一个PE隔板(20)和至少一个AGM隔板(21)。
  2. 2.根据权利要求1所述的新型结构胶体密封蓄电池,其特征是所述PE-AGM复合隔板 ⑵的AGM隔板(21)与正极板(1)贴合。
  3. 3.根据权利要求1所述的新型结构胶体密封蓄电池,其特征是所述PE隔板(20)与正 极板⑴贴合。
  4. 4.根据权利要求1所述的新型结构胶体密封蓄电池,其特征是所述PE隔板(20)的至 少一个面设有筋条(201)。
  5. 5.根据权利要求4所述的新型结构胶体密封蓄电池,其特征是所述筋条(201)沿PE隔 板(20)纵向或斜向设置。
  6. 6.根据权利要求1所述的新型结构胶体密封蓄电池,其特征是所述每个单体极群包括 连接所有负极板(3)的负极汇流排(4)以及连接所有正极板(1)的正极汇流排(5),单体极 群置于全凝胶胶体电解质中,若干个单体极群串联后置于电池盒体(6)内。
  7. 7.根据权利要求1所述的新型结构胶体密封蓄电池,其特征是所述PE隔板(20)厚度 为 0. 25mm-2mm0
  8. 8.根据权利要求1所述的新型结构胶体密封蓄电池,其特征是所述AGM隔板(21)的厚 度 0. 35mm-3mm0
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105552283A (zh) * 2015-12-14 2016-05-04 河北奥冠电源有限责任公司 适于铅酸蓄电池的双隔板极板组件
CN107706466A (zh) * 2017-11-08 2018-02-16 河南超威电源有限公司 一种铅酸蓄电池双负板模块及其组装方法

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