CN207800654U - 双极性铅酸蓄电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了双极性铅酸蓄电池，属于蓄电池技术领域。它解决了现有的蓄电池使用寿命短和制作不成功的问题。本双极性铅酸蓄电池，包括内部具有电池腔的壳体以及设置于电池腔内的数个单体电池，所述单体电池均具有供电解液注入的内腔且所述单体电池的内腔相互独立，所述壳体内位于上述电池腔上方还具有数个与单体电池的内腔一一对应连通的分气室，所述壳体内还具有共压腔，所有所述分气室分别通过排气孔与所述共压腔相连通。本双极性铅酸蓄电池具有能成功制作且能正常使用的优点。

Description

双极性铅酸蓄电池

技术领域

本实用新型属于蓄电池技术领域，涉及一种双极性铅酸蓄电池，尤其涉及一种分气室共压力的双极性铅酸蓄电池。

背景技术

双极性铅酸蓄电池的结构包括正极端板、若干个双极性极板、负极端板、隔板、电解液、电池槽以及电池盖等。其中，双极性极板是由双极性基板的两面分别涂上正极膏和负极膏形成的，通过该双极性极板的设计，使得铅膏利用率提高，比能量高。

例如，申请人设计了一种双极性铅酸蓄电池并申请了中国专利(其申请号为：201710179695.8；其公布号为：CN106876804A)，该双极性铅酸蓄电池包括具有上开口的壳体和连接于壳体上方具有空腔的顶盖，壳体内设有平行排列的双极板且通过双极板将壳体内腔分隔成若干扁平状的矩形隔室，在隔室内设有扁平的电池单体，壳体的上开口上设有盖板，盖板的下侧面与双极板密封连接且盖板的上侧面与顶盖密封连接，顶盖的空腔分隔成数量与隔室数量相同且相互独立的气室，若干气室与若干隔室一一对应并通过开设在盖板上的通孔相连通，每个气室均连接有单向阀。该铅酸蓄电池将每个隔室分别连通至相互独立的气室中，使得每个隔室均具有一条独立的排气通路，避免出现电解液互窜而导致的微短路、自放电等现象，保证了电池正常使用，提高了蓄电池的性能。

但是，上述双极性铅酸蓄电池中，每个隔室中的电池单体分别通过一个气室以及与该气室连接的单向阀实现排气，即各个隔室中的电池单体完全被分隔开，使得各个电池单体的内腔中注满电解液并充电后容易出现内压不一致的情况，而不一致的内压将破坏电池的结构导致电池性能下降，最终影响使用寿命。

为此，人们还设计了一种单体电池内压自动平衡并共用安全阀的双极性蓄电池(其申请号为：03133542.X；其公告号为：CN1220289C)，该双极性蓄电池由中间单体电池、侧边单体电池、安全阀、隔膜等结构组成，中间单体电池由边框、双极性基板、正极板和负极板组成，双极性基板固定在边框内，正极板固定在双极性基板一侧，负极板固定在双极性基板的另一侧，双极性基板上部开设有通孔，该通孔将中间单体电池、侧边单体电池的内腔全部连通，并在侧边单体电池外侧的压板上开设通孔并设置安全阀，使得蓄电池内的素有单体电池的内腔通过数个通孔均连通至蓄电池侧部的安全阀处，共用一个安全阀，使得蓄电池内部各个单体电池的内压能保持一致，保证蓄电池的使用寿命。

但是，蓄电池在内化成的过程中，需要在组装后的蓄电池内注满电解液并充电，上述双极性蓄电池中各个单体电池的内腔之间通过通孔完全连通，则在进行内化成时，容易造成内部短路而严重影响蓄电池内化成，最终导致蓄电池制作失败。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种双极性铅酸蓄电池，所要解决的技术问题是如何在铅酸蓄电池能成功制作的前提下保证铅酸蓄电池的使用寿命。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

双极性铅酸蓄电池，包括内部具有电池腔的壳体以及设置于电池腔内的数个单体电池，所述单体电池均具有供电解液注入的内腔且所述单体电池的内腔相互独立，所述壳体内位于上述电池腔上方还具有数个与单体电池的内腔一一对应连通的分气室，其特征在于，所述壳体内还具有共压腔，所有所述分气室分别通过排气孔与所述共压腔相连通。

本双极性铅酸蓄电池中，各个单体电池的内腔能依次通过分气室、排气孔连通至同一个共压腔内，即数个单体电池的内腔实现连通，避免了因各个单体电池的内压不一致而造成蓄电池内结构被破坏的情况，保证了蓄电池的正常使用。同时，本双极性铅酸蓄电池中的各个单体电池的内腔均相互独立，在内化成的过程中，往各个单体电池内腔中注满电解液也能保持各个单体电池的电解液不会互窜而造成短路，即便在充电过程中，因极板产生膨胀收缩而发生电解液上行的现象，各个单体电池内的电解液仍被分隔在各个分气室中，不会发生短路的情况，保证了电池的正常使用，并延长了电池的使用寿命。即本双极性铅酸蓄电池达到了分气室共压力的技术目的。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述共压腔位于所述分气室的上方，所述排气孔分别连通至所述共压腔的底部。单体电池内产生的气体在自然上行，将共压腔设置于各个分气室的上方，可保证气体顺利地输送至共压腔内实现各个单体电池的共压力，避免了因各个单体电池的内压不一致而造成蓄电池内结构被破坏的情况，保证了蓄电池的正常使用。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述分气室的排气孔处均连接有采用绝缘材料制成的气孔伞帽。气孔伞帽用于使单体电池与单体电池之间的绝缘性能更好，避免因各个单体电池均连通至共压腔处而导致单体电池之间自放电电流过大的情况，保证蓄电池的使用寿命。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述气孔伞帽包括呈筒状的连接部，该连接部的上端向外翻折形成环状的伞状部，所述壳体位于上述排气孔上端处具有向上凸出呈筒状的排气部，所述连接部插接或者套接在所述排气部上。通过环形的伞状部可很好的实现两个相邻排气孔之间的电屏蔽，避免蓄电池的自放电现象，且不影响排气孔处的正常排气。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述单体电池包括呈环形的密封胶圈以及依次设置正极板、隔板和负极板，所述正极板和负极板相对于隔板的另一侧分别具有基板，所述密封胶圈连接在两个基板的外沿之间且三者之间形成密封，所述单体电池的内腔位于所述密封胶圈内，所述密封胶圈上还开设有用于将内腔与所述分气室相连通的通孔。保证各个单体电池之间的相互独立，能更好地避免化成时产生短路。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述单体电池还包括设置于两个基板之间的采用绝缘材料制成的防爬墙隔膜。在每个单体电池内设置绝缘材料制成的防爬墙隔膜可有效阻止蓄电池充放电的过程中出现的微短路现象，保证了蓄电池的使用寿命。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述防爬墙隔膜呈方环状，所述的基板以及隔板均呈方形，所述防爬墙隔膜外侧的长度不小于基板的长度，防爬墙隔膜外侧的宽度不小于基板的宽度，所述防爬墙隔膜内侧长度小于隔板的长度，防爬墙隔膜内侧的宽度小于隔板的宽度。使得每只单体电池在反应过程中，都要通过隔板进行离子交换。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述防爬墙隔膜中部具有数根筋条。通过筋条的设置可保证防爬墙隔膜自身不易变形。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述壳体包括自下而上连接的电池壳、气室盖板、气室中盖以及共压腔封盖，所述电池腔位于上述电池壳内，所述气室盖板和气室中盖之间形成数个上述分气室，所述气室中盖与所述共压腔封盖之间形成上述共压腔。将壳体上部分成三层结构连接，使得蓄电池在生产时，先装上气室盖板和气室中盖，注满电解液，进入电池化成，化成完后，抽酸，加气孔伞帽，再装上共压腔封盖以及能将共压腔与壳体外侧相连通的安全阀，电池完成。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述气室盖板包括底板以及竖直固定于底板上侧的数个隔离板，所述隔离板交错设置且隔离板之间分隔出上述分气室，所述气室中盖的下侧与数个所述隔离板上端相抵靠并形成密封，所述排气孔开设于所述气室中盖上。通过竖直设立的隔板分隔出数个分气室，使每个分气室都有对应的单体电池。

与现有技术相比，本双极性铅酸蓄电池具有以下优点：

1、蓄电池通过共压腔的设置使得蓄电池内的数个单体电池的内压保持一致，很好地保证了蓄电池内各个单体电池之间的结构以及反应均衡性，保证了蓄电池的正常使用。

2、防爬墙隔膜的设置有效阻止了单体电池内正、负极板离子交换时，电解液未通过隔板进行传递，造成电池微短路现象，进一步保证了蓄电池的成功制作以及正常使用。

3、通过呈环形的密封胶圈将每个单体电池密封形成单独的整体，既能保证每个单体电池之间的独立性，又能方便壳体的安装。

4、分气室与共压腔连通处设置绝缘材料制成的气孔伞帽，能有效避免蓄电池的自放电的现象。

附图说明

图1是本双极性铅酸蓄电池中密封胶圈的结构示意图。

图2是本双极性铅酸蓄电池中图1的放大图。

图3是本双极性铅酸蓄电池中单体电池的剖视结构示意图。

图4是本双极性铅酸蓄电池中图3的局部放大图。

图5是本双极性铅酸蓄电池中数个单体电池依次叠放的结构示意图。

图6是本双极性铅酸蓄电池装上气室盖板的结构示意图。

图7是本双极性铅酸蓄电池的剖视结构示意图。

图8是本双极性铅酸蓄电池中图7的局部放大图。

图9是本双极性铅酸蓄电池实施例一的防爬墙隔膜的结构示意图。

图10是本双极性铅酸蓄电池实施例二的防爬墙隔膜的结构示意图。

图11是本双极性铅酸蓄电池实施例三的防爬墙隔膜的结构示意图。

图12是本双极性铅酸蓄电池气孔伞帽的结构示意图。

图中，1、壳体；11、电池壳；11a、电池腔；12、气室盖板；12a、分气室；12b、底板；12c、隔离板；12d、插接孔；13、气室中盖；13a、排气孔；13b、排气部；14、共压腔封盖；14a、共压腔；2、单体电池；21、内腔；22、正极板；23、隔板；24、负极板；25、双极性基板；26、电极基板；3、安全阀；4、密封胶圈；41、插接部；41a、通孔；5、防爬墙隔膜；51、筋条；6、气孔伞帽；61、连接部；62、伞状部。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图7和图8所示，本双极性铅酸蓄电池包括内部具有电池腔11a的壳体1、设置于电池腔11a内的数个单体电池2以及连接在壳体1外侧的安全阀3。其中，电池腔11a内的数个单体电池2各自独立，每个单体电池2内均具有供电解液注入的内腔21且数个单体电池2的内腔21也相互独立，壳体1内位于电池腔11a上方还具有数个相互独立的分气室12a，分气室12a与单体电池2的数量相同且数个分气室12a与数个单体电池2的内腔21一一对应连通，壳体1内位于分气室12a上方还具有共压腔14a，数个分气室12a分别通过排气孔13a连通至共压腔14a的底部，安全阀3连接在所述共压腔14a的排气口处。

具体地说，壳体1包括自下而上依次连接的电池壳11、气室盖板12、气室中盖13以及共压腔封盖14。电池壳11上侧凹入形成上述电池腔11a，气室盖板12密封连接在电池壳11上端的开口处。这里，电池壳11由数块端板拼接形成。

气室盖板12包括底板12b以及竖直固定于底板12b上侧的数个隔离板12c，数个隔离板12c沿横向以及纵向交错设置且隔离板12c之间分隔出数个呈长方体状的分气室12a，数个分气室12a上侧均开口。气室中盖13的下侧与数个隔离板12c上端相抵靠并形成密封，各个分气室12a的排气孔13a均贯穿开设于气室中盖13上，且排气孔13a处均连接有采用绝缘耐酸材料制成的气孔伞帽6。如图7、图8和图12所示，气孔伞帽6包括呈筒状的连接部61，该连接部61的上端向外翻折形成环状的伞状部62，壳体1位于排气孔13a上端处具有向上凸出呈筒状的排气部13b，该排气部13b与气室中盖13连为一体，气孔伞帽6的连接部61插接或者套接在排气部13b上，且两者之间可通过胶水或紧配合等方式实现固定。共压腔封盖14密封连接在气室中盖13上侧，且气室中盖13与共压腔封盖14之间形成上述共压腔14a，共压腔14a的顶部，即共压腔封盖14上贯穿开设有排气口，该排气口处密封连接有上述安全阀3。

电池腔11a内的单体电池2依次平行排列，包括依次叠放的均呈方板状的正极板22、隔板23以及负极板24，正极板22相对于隔板23的另一侧以及负极板24相对于隔板23的另一侧分别具有基板。这里，隔板23为AGM隔板纸，正极板22和负极板24之间可设置两张或两张以上的AGM隔板纸。

在本实施例中，基板的长度和宽度尺寸均大于正极板22以及负极板24的长度和宽度，基板四周的边沿均伸出正极板22以及负极板24的外沿，两个基板的边沿之间设置有采用绝缘耐酸材料制成的防爬墙隔膜5。如图9所示，防爬墙隔膜5呈方形环状。该防爬墙隔膜5的外尺寸与基板外尺寸大小相同，也可比基板外尺寸大；防爬墙隔膜5的内尺寸比隔板23尺寸小，使得每只单体电池2在反应过程中，都要通过隔板23进行离子交换。

两个基板的外沿之间还密封连接有如图1和图2所示的呈方环形的密封胶圈4，该密封胶圈4为一体式结构，两个基板以及密封胶圈4之间即形成上述内腔21，即每个单体电池2上均具有密封胶圈4。如图3和图4所示，图中示出的为排列于最外侧的单体电池2，其位于负极板24一侧的基板为电极基板26，位于正极板22一侧的基板为双极性基板25，该双极性基板25的另一侧为负极板24，正极板22、双极性基板25和负极板24形成一双极性极板。其它排列于中间的单体电池2中位于正极板22和负极板24两侧均为双极性基板25。

如图5和图6所示，气室盖板12上位于各个单体电池2的顶部贯穿开设有数个能将电池腔11a与分气室12a一一连通的插接孔12d，密封胶圈4的顶部具有向上凸出的插接部41，该插接部41对应插接于插接孔12d内，插接部41内贯穿开设有能将单体电池2内腔21与分气室12a相连通的通孔41a。

在本双极性铅酸蓄电池中，各个单体电池2的内腔21能依次通过密封胶圈4上的通孔41a、分气室12a、排气孔13a连通至同一个共压腔14a内，即数个单体电池2的内腔21实现连通，避免了因各个单体电池2的内压不一致而造成的蓄电池内结构被破坏的情况。同时，本双极性铅酸蓄电池中的各个单体电池2的内腔21均相互独立，在化成时，往各个单体电池2内腔21中注满电解液也能保持各个单体电池2的电解液之间的相对分离，即便在充电过程中，因极板产生膨胀收缩而发生电解液上行的现象，各个单体电池2内的电解液仍被分隔在各个分气室12a中，不会发生短路的情况。

实施例二

本实施例的技术方案与实施例一大致相同，不同之处为：

密封胶圈4可采用分体式结构，并通过胶粘等方式连为一体；如图10所示，防爬墙隔膜5中部具有数根横向设置的筋条51，用于增加防爬墙隔膜5自身的强度，使其不易变形，保证其对两个双极性基板25之间的隔绝作用。

实施例三

本实施例的技术方案与实施例一大致相同，不同之处在于：

如图11所示，防爬墙隔膜5中部具有数根沿横向以及纵向交错设置的筋条51，用于增加防爬墙隔膜5自身的强度，使其不易变形，保证其对电极基板26与双极性基板25之间及两张双极性基板25之间的隔绝作用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.双极性铅酸蓄电池，包括内部具有电池腔(11a)的壳体(1)以及设置于电池腔(11a)内的数个单体电池(2)，所述单体电池(2)均具有供电解液注入的内腔(21)且所述单体电池(2)的内腔(21)相互独立，所述壳体(1)内位于上述电池腔(11a)上方还具有数个与单体电池(2)的内腔(21)一一对应连通的分气室(12a)，其特征在于，所述壳体(1)内还具有共压腔(14a)，所有所述分气室(12a)分别通过排气孔(13a)与所述共压腔(14a)相连通。

2.根据权利要求1所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述共压腔(14a)位于所述分气室(12a)的上方，所述排气孔(13a)分别连通至所述共压腔(14a)的底部。

3.根据权利要求1或2所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述分气室(12a)的排气孔(13a)处均连接有采用绝缘材料制成的气孔伞帽(6)。

4.根据权利要求3所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述气孔伞帽(6)包括呈筒状的连接部(61)，该连接部(61)的上端向外翻折形成环状的伞状部(62)，所述壳体(1)位于上述排气孔(13a)上端处具有向上凸出呈筒状的排气部(13b)，所述连接部(61)插接或者套接在所述排气部(13b)上。

5.根据权利要求1或2所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述单体电池(2)包括呈环形的密封胶圈(4)以及依次设置正极板(22)、隔板(23)和负极板(24)，所述正极板(22)和负极板(24)相对于隔板(23)的另一侧分别具有基板，所述密封胶圈(4)连接在两个基板的外沿之间且三者之间形成密封，所述单体电池(2)的内腔(21)位于所述密封胶圈(4)内，所述密封胶圈(4)上还开设有用于将内腔(21)与所述分气室(12a)相连通的通孔(41a)。

6.根据权利要求5所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述单体电池(2)还包括设置于两个基板之间的采用绝缘材料制成的防爬墙隔膜(5)。

7.根据权利要求6所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述防爬墙隔膜(5)呈方环状，所述的基板以及隔板(23)均呈方形，所述防爬墙隔膜(5)外侧的长度不小于基板的长度，防爬墙隔膜(5)外侧的宽度不小于基板的宽度，所述防爬墙隔膜(5)内侧长度小于隔板(23)的长度，防爬墙隔膜(5)内侧的宽度小于隔板(23)的宽度。

8.根据权利要求7所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述防爬墙隔膜(5)中部具有数根筋条(51)。

9.根据权利要求1或2所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述壳体(1)包括自下而上连接的电池壳(11)、气室盖板(12)、气室中盖(13)以及共压腔封盖(14)，所述电池腔(11a)位于上述电池壳(11)内，所述气室盖板(12)和气室中盖(13)之间形成数个上述分气室(12a)，所述气室中盖(13)与所述共压腔封盖(14)之间形成上述共压腔(14a)。

10.根据权利要求9所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述气室盖板(12)包括底板(12b)以及竖直固定于底板(12b)上侧的数个隔离板(12c)，所述隔离板(12c)交错设置且隔离板(12c)之间分隔出上述分气室(12a)，所述气室中盖(13)的下侧与数个所述隔离板(12c)上端相抵靠并形成密封，所述排气孔(13a)开设于所述气室中盖(13)上。