CN208315696U - 一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，包括电池槽、电池盖、安全阀、极柱、汇流排、负极板、正极板、隔板、胶体电解液，其特征在于，所述安全阀包括安全阀座，所述安全阀座的顶部装配有安全阀盖，所述安全阀座内部设有一个垂直向上的出气通道，所述出气通道的上部从上到下依次安装有防爆片、滤酸片、压片、橡胶唇阀，所述出气通道的下部安装有消氢栓，所述安全阀座的上部外周还套装有橡胶垫圈。本实用新型采用独特设计的安全阀，减少了电池内部水份的流失，降低了电池的内压。

Description

一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池

技术领域

本实用新型涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池。

背景技术

随着工业的快速发展，动力牵引型机车逐渐的由内燃系统向电力系统转型，电力机车所需的动力源则多数由牵引型铅酸蓄电池提供。而目前在牵引电机车上使用的铅酸蓄电池绝大多数为开口型富液式电池，此类电池因为极柱口及阀口密封性能不足，在使用时容易飞溅、泄漏电解液及电解液的蒸发等问题一直困扰着用户；电解液的飞溅、泄漏、蒸发造成电解液减少，需不断的补充蒸馏水，检测电解液的密度，增加了用户的维护成本及使用困难；由于电解液含硫酸，对主机车造成腐蚀，大大缩减了主机车的使用寿命及安全系数；再测飞溅出的电解液经常灼烧衣物，甚至伤及皮肤；还存在着对环境的污染等问题。

目前也有人使用了新型的阀控免维蓄电池，如湖南省湘潭市湘潭县易俗河经济开发区的湘潭市电机车厂有限公司实用新型的“矿用管式阀控密封免维牵引蓄电池”（专利号：CN201610760638）,它与原产品的区别在于增加了阀控式安全阀，极柱孔结构由一铅套注塑于电池盖上，再将极柱从铅套处伸出，此结构虽然能起到一定的密封效果，但是由于铅与塑料电池盖的特性不一，在注塑时难以将两者结合在一起，且通过后期铅套与极柱二次熔接时产生的高温，更容易降低铅套与塑料电池盖的密封效果，造成后期的漏酸或爬酸；且还有铅套与极柱的熔接面积小，及容易造成假焊，影响电池的使用质量。

再有如山东省烟台市的烟台金潮宇科蓄电池有限公司申请的“一种阀控蓄电池”（专利号：CN201721083309）,它包括电池壳体、极板群、阀控安全帽，极柱孔的密封方式由密封圈加密封胶的双重密封结构，此种密封方式能达到很好的密封效果，但局限于密封胶与塑料电池壳体的粘结性，对塑料材质有一点的要求，操作繁琐，造价昂贵，且密封胶的特性致使操作人员身体损害，轻则损伤皮肤，重则中毒。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新的牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：

一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，包括电池槽、电池盖、极板群、胶体电解液，在电池槽内装配有极板群，在电池槽内部加注有胶体电解液，在电池槽上部装配有电池盖，在电池盖上安装有安全阀，所述极板群包括极柱、汇流排、极板、隔板，所述极柱的底端与汇流排焊接相连，所述汇流排的底部与若干均匀分布的极板焊接相连，所述极板与极板之间设有隔板；所述电池盖上设有极柱孔，所述极柱孔内设有内螺纹，所述极柱穿过极柱孔延伸到电池盖的外部，其特征在于：

所述极柱的上部设有塑料螺母，所述塑料螺母的外部设有与内螺纹相适配的外螺纹，所述塑料螺母通过外螺纹安装在电池盖的极柱孔内，所述塑料螺母的下方设有套装在极柱上的塑料垫片，所述塑料垫片的下方设有套装在极柱上的密封套；所述安全阀包括安全阀座、安全阀盖、出气通道、橡胶垫圈、防爆片、滤酸片、压片、橡胶唇阀、消氢栓，所述安全阀座的顶部装配有安全阀盖，所述安全阀座内部设有一个垂直向上的出气通道，所述出气通道的顶部安装有防爆片，所述防爆片下方设有滤酸片，所述滤酸片的下方布置有一层压片，所述压片下方设有一个橡胶唇阀，所述出气通道的下部安装有消氢栓，所述安全阀座的上部外周还套装有橡胶垫圈。

进一步的，所述电池槽的底部设有一个用来支撑极板群的垫板。

进一步的，所述密封套上涂抹有密封硅脂，所述极柱的顶部安装有极性标志圆环。

进一步的，所述隔板为PVC-SiO₂复合隔板。

本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型电池盖极柱孔与极柱的密封方式：在极柱上装配密封套，在密封套上方垫上塑料垫片，再由塑料螺母上设计的外螺纹与电池盖极柱孔内设计的内螺纹配合，通过旋扭使塑料螺母产生向下的机械推力，通过塑料垫片下推使密封套产生压迫，使密封套与极柱和电池盖形成第一重机械密封；同时在密封套上均匀的涂上混合的密封硅脂，密封硅脂会慢慢的固化，形成一层膜，包裹、填充在极柱及电池盖之间形成第二重密封；通过此双重密封的方式使电池的密封性能更好，进一步防止了电池爬酸的可能性。同时也避免了现有密封技术中采用密封胶对操作人员的身体损害。

（2）本实用新型的正极板采用管式结构设计，使活性物质不容易脱落，延长了电池的使用寿命，性能更佳可靠。

（3）本实用新型的安全阀在原唇形防爆阀的基础上增加了消氢栓的设计，在蓄电池的反应原理中，正极所产生的氧气及负极所产生的氢气不可能达到100%的吸收，当多余的氧气和氢气通过消氢栓所产生的催化效应能使之化成水回流到电池中，减少了电池内部水份的流失，降低了电池的内压。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为极板群的结构示意图。

图3为极柱与电池盖极柱孔的密封结构示意图。

图4为安全阀的结构示意图。

附图中，1—安全阀， 101—安全阀盖， 102—安全阀座， 103—橡胶垫圈，104—防爆片， 105—滤酸片， 106—压片， 107—橡胶唇阀， 108—消氢栓， 109—出气通道， 2—电池盖， 3—电池槽， 4—胶体电解液， 5—极板群， 501—极柱，502—汇流排， 503—负极板， 504—隔板， 505—正极板， 6—极性标志圆环， 7—塑料螺母， 8—塑料垫片， 9—密封套， 10—密封硅脂， 11—垫板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1～4所示，一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，包括电池槽3、电池盖2、极板群5、胶体电解液4，在电池槽3内装配有极板群5，在极板群5底部垫有一个用来支撑极板群5的垫板11。在电池槽3内部加注有胶体电解液4，在电池槽3上部装配有电池盖2，在电池盖上装配有安全阀1。

如图2所示，极板群5包括极柱501、位于极柱501底脚处用于连接极耳的汇流排502、以及汇流排下方叠加的负极板503、隔板504、正极板505。所述汇流排502的底部与若干均匀分布的极板焊接相连，所述极板位于汇流排502的下方，所述汇流排502分为负汇流排和正汇流排，所述极板分为负极板503与正极板505，所述负极板503与负汇流排相连，所述正极板505与正汇流排相连。极板与极板之间用隔板504隔开，所述隔板504为PVC-SiO2复合隔板。所述正极板505为管式正极板，所述管式正极板由若干竖直的正极管连接而成。

如图3所示，在电池盖2上设计有极柱孔，所述极柱孔内设有内螺纹，所述极板群上的极柱501穿过极柱孔延伸到电池盖2的外部，所述极柱501的上部设有塑料螺母7，所述塑料螺母7的外部设有与内螺纹相适配的外螺纹，所述塑料螺母7通过外螺纹安装在电池盖2的极柱孔内，所述塑料螺母7的下方设有套装在极柱501上的塑料垫片8，所述塑料垫片8的下方设有套装在极柱501上的密封套9。在密封套9上涂抹有密封硅脂10，在极柱501的顶部套装有极性标志圆环6，所述极性标志圆环6是用于区分电池引出端正、负极的，正极代表颜色为红色，负极代表颜色为蓝色。

如图4所示，安全阀1包括安全阀座102、安全阀盖101、橡胶垫圈103、防爆片104、滤酸片105、压片106、橡胶唇阀107、消氢栓108。所述安全阀座102的顶部通过胶粘连接或螺纹连接的方式装配有安全阀盖101，所述安全阀座102内部设有一个垂直向上的出气通道109。所述出气通道109的顶部通过胶粘连接或过盈配合的方式安装有防爆片104，所述防爆片104下方设有滤酸片105，所述滤酸片105的下方布置有一层压片106，所述压片106下方设有一个橡胶唇阀107，所述橡胶唇阀107通过镶嵌的方式安装在出气通道109的内壁上，所述出气通道109的下部通过胶粘连接或过盈配合的方式安装有消氢栓108。所述安全阀座102的上部外周还套装有橡胶垫圈103。

在本发明的实施案例中，电池槽3与电池盖2为同一种塑胶材料通过注塑的方式制作而成，在电池槽3的口端及电池盖2的底部与电池槽3的结合位置分别设计有熔胶口，当电池槽3内部装配好极板群5后，将电池盖安放在电池槽的口端，通过专用的热封模具使电池槽3与电池盖2的熔胶口分别熔融，当达到指定的熔融温度及熔化状态时，将电池槽3与电池盖2压紧熔合在一起，结合成一体形成密封。

在本发明的实施案例中，为考虑塑胶材料与铅合金不能完美的结合达到密封从而抑制极柱爬酸的情况，极柱与电池盖的密封方式采用密封套9与塑料螺母7的机械密封结合密封硅脂10的固化、包裹密封的双重密封方式，使电池的密封性能更好，进一步防止了电池爬酸的可能性。密封套9与塑料螺母7的机械密封方式在于：在电池盖2与极柱501之间装配有一个密封套9成圆环形套在极柱501上，在密封套9的上方垫上一个环形的塑料垫片8，在塑料垫片8的上方装配一个塑料螺母7，塑料螺母7上设计有外螺纹与电池盖2极柱孔内设计的内螺纹相配合，通过螺旋向下扭紧，使塑料螺母7产生向下的机械推力，通过塑料垫片8垂直下推使密封套9产生压迫，紧紧的与极柱501和电池盖2结合在一直，形成第一重机械密封；密封硅脂10的固化、包裹密封方式在于：将一种耐酸、耐温、耐水、耐矿物油的密封硅脂按其重量加入5%～10%的固化剂，通过高速搅拌剪切装置使之均匀的结合在一起，将结合后的密封硅脂10与密封套9放在一起，手动揉搓，使密封套9上粘满密封硅脂10，再装配到极柱上，在密封套9产生压迫的时候，同时将密封硅脂10注于极柱501与电池盖2的缝隙之间，通过5～8小时的自然固化，在密封套9、极柱501、电池盖2之间形成一层膜，包裹、填充在极柱及电池盖之间形成第二重密封。

此外，为实现极柱的密封效果达到最佳状态，极柱501设计成上小下粗的圆锥形结构，增加了与密封套9的结合面积，同时此极柱501为压铸铸造而成，此圆锥形结构的设计更有利于铸造后极柱501取出，增加了拔模斜度，保证了极柱501的表面光洁度，使其与密封套9结合性能更好。

此外，在本实施案例中，密封套9的结构设计成环形，其截面设计成上粗下小的梯形结构，能完美的与极柱501、电池盖2相结合。

在本发明的实施案例中，正极板505所用铅芯式骨架及负极板503所用方格式板式板栅采用高锡铅钙合金通过高压铸造的方式制作而成。此高锡铅钙合金的特点在于发热量小减少了水份的流失，自放电小；此合金相比较原合金的抗腐性能提高了一倍；由于合金成份中添加了Ag 使其导电性能有明显的提高，降低了电池的内阻。

此外，在本实施案例中，正极板505采用管式结构设计配合负极板503的涂膏式结构设计，降低了电池的内阻，提高活性物质利用率；管式正极板的设计，使活性物质不容易脱落，延长了电池的使用寿命，性能更佳可靠。

在本发明的实施案例中，隔板采用微孔PVC-SiO2复合隔板504，其性能在于内阻小，孔率高，循环性能好。

在本发明的实施案例中，电解质采用胶体电解液4，胶体电解液成固定凝胶状态，分部均匀，无内部短路、不存在酸质分层现象；凝胶电解质采用余量设计，热容量大、散热性能好。

此外，在本实施案例中，由于胶体电解液的固有特性，需将搅拌后的电解质通过冷冻然后再利用一种高速搅拌剪切装置将电解液制成液体状态，再通过真空负压的方式将电解质注入到电池槽3内。

由于正极所产生的氧气及负极所产生的氢气不可能达到100%的吸收，在本发明的实施案例中，通过安全阀1内部结构及消氢栓108的作用，当多余的氧气和氢气通过消氢栓108所产生的催化效应能使之化成水回流到电池中，减少了电池内部水份的流失，降低了电池的内压。

以上所述实施例仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，包括电池槽、电池盖、极板群、胶体电解液，在电池槽内装配有极板群，在电池槽内部加注有胶体电解液，在电池槽上部装配有电池盖，在电池盖上安装有安全阀，所述极板群包括极柱、汇流排、极板、隔板，所述极柱的底端与汇流排焊接相连，所述汇流排的底部与若干均匀分布的极板焊接相连，所述极板与极板之间设有隔板；所述电池盖上设有极柱孔，所述极柱孔内设有内螺纹，所述极柱穿过极柱孔延伸到电池盖的外部，其特征在于：

所述极柱的上部设有塑料螺母，所述塑料螺母的外部设有与内螺纹相适配的外螺纹，所述塑料螺母通过外螺纹安装在电池盖的极柱孔内，所述塑料螺母的下方设有套装在极柱上的塑料垫片，所述塑料垫片的下方设有套装在极柱上的密封套；所述安全阀包括安全阀座、安全阀盖、出气通道、橡胶垫圈、防爆片、滤酸片、压片、橡胶唇阀、消氢栓，所述安全阀座的顶部装配有安全阀盖，所述安全阀座内部设有一个垂直向上的出气通道，所述出气通道的顶部安装有防爆片，所述防爆片下方设有滤酸片，所述滤酸片的下方布置有一层压片，所述压片下方设有一个橡胶唇阀，所述出气通道的下部安装有消氢栓，所述安全阀座的上部外周还套装有橡胶垫圈。

2.根据权利要求1所述的一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，其特征在于：所述电池槽的底部设有一个用来支撑极板群的垫板。

3.根据权利要求1所述的一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，其特征在于：所述密封套上涂抹有密封硅脂，所述极柱的顶部安装有极性标志圆环。

4.根据权利要求1所述的一种牵引用阀控密封式免维护铅酸蓄电池，其特征在于：所述隔板为PVC-SiO₂复合隔板。