CN202855852U

CN202855852U - 储备式电池用激活装置

Info

Publication number: CN202855852U
Application number: CN 201220513147
Authority: CN
Inventors: 王兴贺; 陈雪梅; 王子佳; 牛长冬; 丁志强; 王平安; 荆有泽
Original assignee: CETC 18 Research Institute
Current assignee: CETC 18 Research Institute
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-10-08

Abstract

本实用新型涉及一种储备式电池用激活装置，包括电池连接部分、贮液器连接部分和管路部分，其特点是：电池连接部分包括锁母，贮液器连接部分包括电液隔离膜和锁母；管路部分包括连接两个锁母的进液管，进液管内有能够刺破电液隔离膜的切刀和流液口。本实用新型通过电液隔离膜，实现了电池的极板组与电解液的分隔存放，电池在运输和长时间储存过程中正、负极之间没有电压，没有自放电，受外力或意外滥用时不会形成内部短路而激活释放能量，提高了电池安全性，延长了储存寿命；电池工作时，只要刺破电液隔离膜，贮液器中的电解液经进液管的流液口快速进入电池壳内，激活极板，电池快速工作。

Description

储备式电池用激活装置

技术领域

本实用新型属于锂系列一次电池技术领域，特别是涉及一种储备式电池用激活装置。

锂锰电池1975年在日本首先研制成功，已发展成为目前市场应用最广、生产量最大的锂电池，是锂系列一次电池中价格最低、安全性最好的电池品种。目前公知的锂锰电池为圆柱形、扣式、软包装等荷电式的原电池。经过检索发现授权公告号为CN101916879B、名称为“高容量圆柱形锂锰电池结构及其制备方法”的实用新型专利，包括正极电芯外表面包裹有一隔膜，在隔膜与钢壳之间有锂带，盖组位于钢壳内的上端，正极芯柱位于盖组的中间位置，金属连接条与正极芯柱连接，盖组上有注液孔，有用于密封注液孔的密封钉，在钢壳内的底部有用于将正极片和锂带隔离的绝缘片。本实用新型提高了电池容量（25.0-36.4%），降低了材料成本，但是由于电池处于满荷电态，若长期置于装置中，装置在运输或不使用的状态下，由于电池的自放电，不仅存在安全隐患，还缩短电池的储存寿命。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种储存寿命长、安全性高的储备式电池用激活装置。

本实用新型所采取的技术方案是：

储备式电池用激活装置，包括电池连接部分、贮液器连接部分和管路部分，其特点是：所述电池连接部分为套有一锁母的凸圈；所述贮液器连接部分包括外螺纹管，外螺纹管上螺纹连接沿孔壁、外轴横截面均带有凸台的压膜环，外螺纹管和压膜环之间密封压接有电液隔离膜，压膜环外轴上套有一锁母；所述管路部分包括连接两个锁母的进液管，进液管内一横截面上有一与进液管为一体的管筋，管筋上面有一与进液管同轴的管套，进液管内管壁与管筋和管套外壁之间的空隙为流液口，管套底部中心处有一经管筋通向进液管外壁的进气孔；所述管套内固装有压膜圈，压膜圈底部与管套之间压有推刀膜，压膜圈中心处有能够在压膜圈内上下移动并且能够刺破所述电液隔离膜的切刀；靠近进液管外壁的进气孔一端固装有进气嘴；进气嘴的另一端连有控制高压气瓶开关的电爆阀门。

本实用新型还可以采用如下技术措施：

所述进液管的上端部制有套装压膜环下端的上圆槽、进液管的下端部制有套装凸圈上端的下圆槽，上圆槽和下圆槽内均套有密封垫圈；所述切刀包括刀刃、刀柄和刀柄根部的定位槽；所述压膜圈的内、外径均为上小下大台阶状的管，大管的管壁与进液管中的管套为螺纹连接、小管穿过刀柄置于切刀的定位槽中；所述进液管、压膜圈和刀柄位于同一中心线；压膜圈内刀柄的底面贴于推刀膜的上表面、刀刃位于电液隔离膜的下面。

所述高压气瓶中的气体为氩气或氦气。

所述进液管、压膜圈为不锈钢、铝、铜、镍、钛及其合金之一种。

所述切刀为不锈钢、钛及其合金之一种。

所述推刀膜为橡胶。

所述电液隔离膜为薄膜状的聚四氟乙烯、铝、铜及其合金之一种。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型通过采用电池连接部分、贮液器连接部分和管路部分，实现了将电池的极板组与电解液的分隔存放，通过进液管管套中的压膜圈，压膜圈中的切刀，刺破电液隔离膜，将贮液器中的电解液靠自重经进液管中的流液口快速进入电池壳内，激活极板，实现电池在运输和长时间储存过程中正、负极之间没有电压，没有自放电，受外力或意外滥用时不会形成内部短路而激活释放能量，提高了电池安全性，延长了储存寿命。

2、本实用新型通过在进液管的上、下端制有放置密封垫圈的上圆槽和下圆槽，既有效防止了压膜环和凸圈的位移，又保证了本装置的密封性；将进液管、压膜圈和刀柄位于同一中心线，确保切刀能够准确刺破电液隔离膜，实现了电池快速工作。

附图说明

图1是本实用新型的储备式电池用激活装置的主视示意图；

图2是图1的左视剖视示意图；

图3是图2中管路部分的主视剖视示意图；

图4是图2中管路部分的俯视示意图；

图5是图2中压膜圈的主视剖视示意图；

图6是图5的压膜圈的俯视示意图；

图7是图2中切刀的主视示意图；

图8是图2中切刀的俯视示意图。

其中，1-外螺纹管，2-电液隔离膜，3-压膜环，4-密封垫圈，5-切刀，6-锁母，7-进液管，8-压膜圈，9-推刀膜，10-进气嘴，18-管筋，19-管套，20-进气孔，21-凸圈，22-流液口，23-上圆槽，24-下圆槽，25-刀刃，26-定位槽，27-刀柄，28-大管，29-小管。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

储备式电池用激活装置，包括电池连接部分、贮液器连接部分和管路部分。

本实用新型的创新点是：

所述电池连接部分为套有一锁母6的凸圈21；所述贮液器连接部分包括外螺纹管1，外螺纹管上螺纹连接沿孔壁、外轴横截面均带有凸台的压膜环3，外螺纹管和压膜环之间密封压接有电液隔离膜2，压膜环外轴上套有一锁母；所述管路部分包括连接两个锁母的进液管7，进液管内一横截面上有一与进液管为一体的管筋18，管筋上面有一与进液管同轴的管套19，进液管内管壁与管筋和管套外壁之间的空隙为流液口22，管套底部中心处有一经管筋通向进液管外壁的进气孔20；所述管套内固装有压膜圈8，压膜圈底部与管套之间压有推刀膜9，压膜圈中心处有能够在压膜圈内上下移动并且能够刺破所述电液隔离膜的切刀5；靠近进液管外壁的进气孔一端固装有进气嘴10；进气嘴的另一端连有控制高压气瓶开关的电爆阀门；所述进液管的上端部制有套装压膜环下端的上圆槽23、进液管的下端部制有套装凸圈上端的下圆槽24，上圆槽和下圆槽内均套有密封垫圈4；所述切刀包括刀刃25、刀柄27和刀柄根部的定位槽26；所述压膜圈的内、外径均为上小下大台阶状的管，大管28的管壁与进液管中的管套为螺纹连接、小管29穿过刀柄置于切刀的定位槽中；所述进液管、压膜圈和刀柄位于同一中心线；压膜圈内刀柄的底面贴于推刀膜的上表面、刀刃位于电液隔离膜的下面；所述高压气瓶中的气体为氩气或氦气；所述进液管、压膜圈为不锈钢、铝、铜、镍、钛及其合金之一种；所述切刀为不锈钢、钛及其合金之一种；所述推刀膜为橡胶；所述电液隔离膜为薄膜状的聚四氟乙烯、铝、铜及其合金之一种。

本实用新型的制作和装配过程：

电池连接部分的制作：选用不锈钢板制作一个外径沿横截面带有凸台的凸圈，凸圈一端外轴套上一个锁母，将凸圈套有锁母的一端密封焊接在电池盖的孔上。

贮液器连接部分的制作：制作一不锈钢管作为外螺纹管，制作一个沿孔壁、外轴横截面均带有凸台的不锈钢压膜环，压膜环一端至内凸台一面的孔加工成螺纹孔，锁母套在带有螺纹孔一端的外轴上，压膜环带有螺纹孔一端的孔内放置密封垫圈后，再放置一薄膜铜作为电液隔离膜，最后将压膜环螺纹密封连接在外螺纹管上，外螺纹管的另一端密封焊接在装有电解液的贮液器的孔上。

管路部分的制作：

选用不锈钢材料分别加工进液管、压膜圈和切刀：

进液管两端的轴上分别加工出连接锁母的外螺纹，沿进液管内的横截面上加工出一条管筋，管筋上面有一个与进液管同轴的内螺纹状管套，管套底部的中心处加工出一个经管筋通向进液管外壁的进气孔，进液管的内管壁与其管筋和管套外壁之间的空隙作为流液口，进液管的两个端面上各加工出一个圆槽，分别为上圆槽和下圆槽；在靠近进液管外壁一端的进气孔内密封焊接一个进气嘴，如图3-4所示。

压膜圈加工成内、外径均为上小下大台阶状的管；上面为小管，其外圆上制出两两对称的四个平面；下面为外螺纹状的大管，如图5-6所示。

切刀加工成上端为十字形的刀刃，下面为圆柱形刀柄，刀柄的根部与刀刃下面的连接处制成外圆大于刀柄的圆柱状的台接，沿台接面制出一个定位槽；定位槽的大圆上制出两两对称的四个平面，并与压膜圈中小管相配合，定位槽的小圆与刀柄直径相同并同轴，如图7-8所示。

在进液管的管套中放置一片0.5mm厚具有伸缩性的橡胶圆片作为推刀膜，然后将压膜圈的大管螺纹连接在管套中，将管套中的推刀膜压紧；切刀的刀柄插入压膜圈小管的孔中、定位槽套在压膜圈的小管轴上，所述进液管、压膜圈和刀柄位于同一中心线，保证切刀始终垂直于水平面上下移动。

在进液管的上圆槽和下圆槽内分别放置一个密封垫圈后，将带有切刀一端的进液管与贮液器中的锁母螺纹锁紧，刀刃位于电液隔离膜的下面；进液管另一端与电池部分中的锁母螺纹密封锁紧，保证刀柄的底面贴在推刀膜的上表面；进气嘴通过连接管连接带有电爆阀门的高压气瓶，高压气瓶充满，制成本实用新型如图1-2所示的储备式电池用激活装置。

本实用新型还可以将多个电池并联或串联使用时，共用一个电爆阀门和高压气瓶。

本实用新型的应用和工作原理：

本实用新型储备式电池用激活装置完成电池和贮液器的连接后，电池工作时，给出电信号，电爆阀门打开，高压气瓶内的高压气体从进气嘴进入激活装置，推动弹性推刀膜，推刀膜鼓起，推动切刀向上移动刺破电液隔离膜，贮液器中的电解液靠重力流经流液口注入电池中，快速激活电池，电池及时处于工作状态。

本实用新型由于将极板组与电解液分隔开存放，电池在运输和长时间储存过程中不激活，正负极之间没有电压、没有自放电，受外力或意外滥用时不会形成内部短路而快速释放能量，提高了电池安全性，延长了储存寿命。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.储备式电池用激活装置，包括电池连接部分、贮液器连接部分和管路部分，其特征在于：所述电池连接部分为套有一锁母的凸圈；所述贮液器连接部分包括外螺纹管，外螺纹管上螺纹连接沿孔壁、外轴横截面均带有凸台的压膜环，外螺纹管和压膜环之间密封压接有电液隔离膜，压膜环外轴上套有一锁母；所述管路部分包括连接两个锁母的进液管，进液管内一横截面上有一与进液管为一体的管筋，管筋上面有一与进液管同轴的管套，进液管内管壁与管筋和管套外壁之间的空隙为流液口，管套底部中心处有一经管筋通向进液管外壁的进气孔；所述管套内固装有压膜圈，压膜圈底部与管套之间压有推刀膜，压膜圈中心处有能够在压膜圈内上下移动并且能够刺破所述电液隔离膜的切刀；靠近进液管外壁的进气孔一端固装有进气嘴；进气嘴的另一端连有控制高压气瓶开关的电爆阀门。

2.根据权利要求1所述的储备式电池用激活装置，其特征在于：所述进液管的上端部制有套装压膜环下端的上圆槽、进液管的下端部制有套装凸圈上端的下圆槽，上圆槽和下圆槽内均套有密封垫圈；所述切刀包括刀刃、刀柄和刀柄根部的定位槽；所述压膜圈的内、外径均为上小下大台阶状的管，大管的管壁与进液管中的管套为螺纹连接、小管穿过刀柄置于切刀的定位槽中；所述进液管、压膜圈和刀柄位于同一中心线；压膜圈内刀柄的底面贴于推刀膜的上表面、刀刃位于电液隔离膜的下面。

3.根据权利要求1或2所述的储备式电池用激活装置，其特征在于：所述高压气瓶中的气体为氩气或氦气。

4.根据权利要求1或2所述的储备式电池用激活装置，其特征在于：所述进液管、压膜圈为不锈钢、铝、铜、镍、钛及其合金之一种。

5.根据权利要求1或2所述的储备式电池用激活装置，其特征在于：所述切刀为不锈钢、钛及其合金之一种。

6.根据权利要求1或2所述的储备式电池用激活装置，其特征在于：所述推刀膜为橡胶。

7.根据权利要求1或2所述的储备式电池用激活装置，其特征在于：所述电液隔离膜为薄膜状的聚四氟乙烯、铝、铜及其合金之一种。