CN219106303U - 一种单管水系动力电池设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水系动力电池技术领域，公开了一种单管水系动力电池设备，包括：电池外壳和储液罐，所述电池外壳顶部中央设有三通阀，所述三通阀一端连接进气管，另一端连接排液管，所述进气管和排液管一端连接有储液罐，所述储液罐顶部设有密封盖，所述密封盖中央设有泄气阀，所述泄气阀底端设有上冷凝板，本实用新型储液罐中的蒸发的电解液与上冷凝板和下冷凝板接触以后，会重新冷凝成液体，随着下冷凝板的坡度流入到储液罐中的电解液中，同时上冷凝板和下冷凝板降温以后，能够对储液罐内的温度进行降温，减少储液罐内部电解液的蒸发，从而实现泄气阀排气时，减少电解液的排出，延长电池的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及水系动力电池技术领域，具体为一种单管水系动力电池设备。
背景技术
水系方型电池一般包括电池方型壳体和容纳在电池壳体内的电芯和水系电解液。其制作方法一般是将正极、隔膜与负极交替叠加制成电芯，将电芯入壳，密封顶盖，顶盖上设置有注液孔，通过注液装置从该注液孔中将水系电解液注入到电池壳体内。
水系二次电池在充电时，随着充电的继续进行，电池壳内部会产生一定量的气体，随着气体生成量的逐渐加大，会使电池内部的压力越来越大，容易造成危险甚至是爆炸。因此在现有技术中，需要在电池壳上设置排气孔，将壳体内生成的气体排出；或在排气孔上安装安全阀，当电池内部压力达到一定数值时，将电池内部生成的气体排出。
经检索，公开号为：CN114256517A的中国发明专利，公开了单管水系动力电池，包括电池壳和电芯和储液罐，电芯位于电池壳内部，电芯的顶部通过两个极柱固定在电池壳上，储液罐内盛放电解液，储液罐的顶部设有泄气阀，电池壳顶部安装有T型阀，储液罐通过进气管与T型阀的一个端口连接，T型阀的另一个端口通过出液管连接储液罐，出液管的一端端口位于储液罐内部的下部，在电池壳与电芯之间设置内管，内管的上端通过管道与T型阀的第三个端口连接。本发明有利于充放电过程中氢氧复合速度，极大提高镍氢电池循环次数，解决了贫液镍氢电池不能浮充的历史性难题，无缝替代镍镉电池，可以直接应用于轨道车辆、储能基站等领域。
上述技术方案中通过在电池壳体内布置内管，通过T型阀将电池和储液罐连接成一个闭环管路，气压推动流动电解液在电池与储液罐之间动态流动，但是气流在经过储液罐时，会通过泄气阀直接排出，此时气体与蒸发的电解液处于气液混合状态，仍会造成少量的电解液泄漏，影响电池的寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种单管水系动力电池设备，以解决上述背景技术中提出的现有的单管水系动力电池在进行排气时容易造成电解液泄漏的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种单管水系动力电池设备，包括：电池外壳和储液罐，所述电池外壳顶部中央设有三通阀，所述三通阀一端连接进气管，另一端连接排液管，所述进气管和排液管一端连接有储液罐，所述储液罐顶部设有密封盖，所述密封盖中央设有泄气阀，所述泄气阀底端设有上冷凝板，所述上冷凝板两侧设有循环冷却水管，所述循环冷却水管底部外侧设有下冷凝板。
进一步的，所述上冷凝板顶部设有顶壳，所述循环冷却水管侧壁位于顶壳内部开设有出水口。
进一步的，所述下冷凝板底端设有密封底板，所述下冷凝板和上冷凝板之间留有间隙。
进一步的，所述上冷凝板和下冷凝板形状相同，所述上冷凝板呈中间高四周低的圆台型。
进一步的，所述三通阀底部一端延伸至电池外壳内部。
进一步的，所述进气管一端穿过密封盖伸入储液罐顶部区域，所述排液管一端穿过密封盖伸入储液罐底部区域。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过设置的电池外壳、三通阀和进气管，实现了在单管水系动力电池设备使用时，在需要对储液罐进行排气时，通过循环水泵连接循环水箱提供循环冷却水，向循环冷却水管中通入冷却水，随后，冷水进入到顶壳内部和密封底板上方，对上冷凝板和下冷凝板进行降温，储液罐中的蒸发的电解液与上冷凝板和下冷凝板接触以后，会重新冷凝成液体，随着下冷凝板的坡度流入到储液罐中的电解液中，同时上冷凝板和下冷凝板降温以后，能够对储液罐内的温度进行降温，减少储液罐内部电解液的蒸发，从而实现泄气阀排气时，减少电解液的排出，延长电池的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一种单管水系动力电池设备的立体图；
图2为本实用新型一种单管水系动力电池设备的爆炸图；
图3为本实用新型一种单管水系动力电池设备的主剖视图；
图4为本实用新型一种单管水系动力电池设备的泄气阀连接结构放大示意图。
图中：1-电池外壳；2-三通管；3-进气管；4-排液管；5-储液罐；6-密封盖；7-泄气阀；8-循环冷却水管；9-上冷凝板；10-下冷凝板；11-密封底板；12-顶壳。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-图4，本实用新型提供一种技术方案：一种单管水系动力电池设备，包括：电池外壳1和储液罐5，电池外壳1顶部中央设有三通阀2，三通阀2一端连接进气管3，另一端连接排液管4，进气管3和排液管4一端连接有储液罐5，储液罐5顶部设有密封盖6，密封盖6中央设有泄气阀7，泄气阀7底端设有上冷凝板9，上冷凝板9两侧设有循环冷却水管8，循环冷却水管8底部外侧设有下冷凝板10。储液罐5中的蒸发的电解液与上冷凝板9和下冷凝板10接触以后，会重新冷凝成液体，随着下冷凝板10的坡度流入到储液罐5中的电解液中，同时上冷凝板9和下冷凝板10降温以后，能够对储液罐5内的温度进行降温，减少储液罐5内部电解液的蒸发，从而实现泄气阀7排气时，减少电解液的排出，延长电池的使用寿命。
上冷凝板9顶部设有顶壳12，循环冷却水管8侧壁位于顶壳12内部开设有出水口，通过出水口便于冷水进入到顶壳12和上冷凝板9之间的区域。
下冷凝板10底端设有密封底板11，下冷凝板10和上冷凝板9之间留有间隙，便于排气时气体的通过。
上冷凝板9和下冷凝板10形状相同，上冷凝板9呈中间高四周低的圆台型。便于冷凝后的电解液重新流入到储液罐5底部的电解液中。
三通阀2底部一端延伸至电池外壳1内部。进气管3一端穿过密封盖6伸入储液罐5顶部区域，排液管4一端穿过密封盖6伸入储液罐5底部区域。通过三通阀2将电池和储液罐5连接成一个闭环管路，气压推动流动电解液在电池与储液罐之间动态流动；三通阀2的下端口位置，比电芯的底部低5-10mm，下端口与电池壳内部的底部距离为20-30mm，电池壳内的三通阀4底端控制电解液加入的量，充分保障电芯处于贫液状态，使电池具有富液状态下的浮充能力；同时，电芯始终处于贫液状态，有利于充放电过程中氢氧复合速度，极大提高镍氢电池循环次数。
工作原理：利用水系二次电池在充电过程中会产生气体形成一定气压的原理，通过三通阀4将电池外壳1和储液罐5连接成一个闭环管路，电池外壳1内产生的气体通过三通阀4底端汇聚到储液罐5中，所述储液罐5内的气体压力逐渐升高，迫使电解液12沿所述出液管9流动，进入气压低的所述电池外壳1内，最终将需要补充电解液12的电池全部补充完毕，气压形成平衡关系，若气压继续升高，当气压升高到相对于标准气压(标准气压是10325Pa)的差值为900Pa时，将储液罐5顶部的泄气阀7开启，气压降低。
在单管水系动力电池设备使用时，在需要对储液罐5进行排气时，通过循环水泵连接循环水箱提供循环冷却水，向循环冷却水管8中通入冷却水，随后，冷水进入到顶壳12内部和密封底板11上方，对上冷凝板9和下冷凝板10进行降温，储液罐5中的蒸发的电解液与上冷凝板9和下冷凝板10接触以后，会重新冷凝成液体，随着下冷凝板10的坡度流入到储液罐5中的电解液中，同时上冷凝板9和下冷凝板10降温以后，能够对储液罐5内的温度进行降温，减少储液罐5内部电解液的蒸发，从而实现泄气阀7排气时，减少电解液的排出，延长电池的使用寿命。
基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.一种单管水系动力电池设备，包括：电池外壳(1)和储液罐(5)，其特征在于：所述电池外壳(1)顶部中央设有三通阀(2)，所述三通阀(2)一端连接进气管(3)，另一端连接排液管(4)，所述进气管(3)和排液管(4)一端连接有储液罐(5)，所述储液罐(5)顶部设有密封盖(6)，所述密封盖(6)中央设有泄气阀(7)，所述泄气阀(7)底端设有上冷凝板(9)，所述上冷凝板(9)两侧设有循环冷却水管(8)，所述循环冷却水管(8)底部外侧设有下冷凝板(10)。
2.根据权利要求1所述的一种单管水系动力电池设备，其特征在于：所述上冷凝板(9)顶部设有顶壳(12)，所述循环冷却水管(8)侧壁位于顶壳(12)内部开设有出水口。
3.根据权利要求2所述的一种单管水系动力电池设备，其特征在于：所述下冷凝板(10)底端设有密封底板(11)，所述下冷凝板(10)和上冷凝板(9)之间留有间隙。
4.根据权利要求1所述的一种单管水系动力电池设备，其特征在于：所述上冷凝板(9)和下冷凝板(10)形状相同，所述上冷凝板(9)呈中间高四周低的圆台型。
5.根据权利要求1所述的一种单管水系动力电池设备，其特征在于：所述三通阀(2)底部一端延伸至电池外壳(1)内部。
6.根据权利要求1所述的一种单管水系动力电池设备，其特征在于：所述进气管(3)一端穿过密封盖(6)伸入储液罐(5)顶部区域，所述排液管(4)一端穿过密封盖(6)伸入储液罐(5)底部区域。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320269251.4U CN219106303U (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 一种单管水系动力电池设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202320269251.4U CN219106303U (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 一种单管水系动力电池设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219106303U true CN219106303U (zh) | 2023-05-30 |
Family
ID=86456465
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320269251.4U Active CN219106303U (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 一种单管水系动力电池设备 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN219106303U (zh) |
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2023
- 2023-02-21 CN CN202320269251.4U patent/CN219106303U/zh active Active
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