CN2870189Y - 类管式准双极铅酸蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于蓄电池，特别是指类管式准双极铅酸蓄电池。包括外壳、注液口，单、双电极置于电池槽中；单电极包括自内向外同轴设置的空心铅管、铅膏、隔板，隔板为类“几”字连续结构，空心铅管一端延伸出铅膏和隔板外，双电极经铅管相连的单电极串接组成，铅管内填充绝缘材料，电极为两端单电极、中间双电极串行间隔设置且首尾相邻处极性相反；其纵向间隔设置的电极为双电极串行间隔设置，并与其相邻或间隔设置的电极极性相反，单电极延伸端与接线端子电连接，双电极分置于两相邻电池槽中，并经穿过槽壁的铅管相连，电极外表与槽壁固化为无间隙实体。它解决了现有技术中比能量低、成本高等问题，具有比能量高、寿命长、易于批量化生产等优点。

Description

类管式准双极铅酸蓄电池
技术领域
本实用新型属于蓄电池，特别是指一种类管式准双极铅酸蓄电池。
背景技术
传统的铅酸蓄电池，采用涂膏板式和管式结构两种，其中涂膏板式结构的蓄电池正极板的铅膏容易脱落而失效，电池的使用寿命短；而管式结构的蓄电池因正极板铅膏置于玻璃纤维管内，所以寿命较长，但因其成本较高，不能大面积应用，上述两种结构的蓄电池的比能量都很低，在30wh/kg左右。工业发达的国家正在开发双极电池。其内阻低，比能量高，可达50wh/kg，具有很高的组合性，但因耐腐蚀导电的基底材料尚未得到很好的解决，虽有产品问世但未能实现大批量工业化生产。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种比能量高、使用寿命长、易于工业化生产的类管式准双极铅酸蓄电池。
本实用新型的整体技术结构是：
类管式准双极铅酸蓄电池，包括外壳1、开设于外壳1顶部的注液口6，电极放置于外壳1内由隔离壁分隔所形成的电池槽中；所述的电极为正、负单电极和双电极，其中正、负单电极包括空心铅管2、同轴包覆于空心铅管2外表面的正极铅膏3和负极铅膏4、包覆于正极铅膏3和负极铅膏4外表面的多孔隔板5，多孔隔板5包覆电极后形成类“几”字形连续结构，空心铅管2一端延伸出所包覆的正极铅膏3或负极铅膏4和多孔隔板5端面外，双电极是采用通过空心铅管2相连的正、负单电极串接组成，其中正、负单电极邻接部的空心铅管2外表面裸露，正、负单电极和双电极的空心铅管2内填充有绝缘材料7，电极采用两端分别为正、负单电极、中间为双电极的串行间隔设置规则，其中两电极首尾相邻处的极性相反；设置于该行上、下方且与其位于同一垂面的相邻行的电极采用双电极串行间隔设置规则循环延伸，双电极的首尾相邻处极性相反，并与其上方或下方间隔设置的电极极性相反，正、负单电极的延伸端分设于外壳1的两端面并分别与外壳1表面设置的正、负极接线端子10、9电连接，其中双电极左右两部分分别置于两个相邻的电池槽中，并通过穿过电池槽槽壁的空心铅管相连，电极外表面与电池槽槽壁固化为无间隙实体结构。
本实用新型的具体结构特征还有：
所述的空心铅管2选用断面为矩形、正方形、三角形、圆形或异形环状的管材制作。
所述的隔板5为两层织物纤维层12之间复合超细玻璃纤维层11后形成的叠层结构。
外壳1、电池槽、绝缘材料7采用一体化注塑成型。
本实用新型取得的技术进步在于：
1、由于本实用新型的空心铅管是活性物质的载体和电流的导体，其承重量是由强度高的绝缘材料(如塑料)负担。所以管壁相对较薄，又没有了极耳、顶部汇流排及联接条，使得非活性物质铅体重量减少70％左右，比能量可达50wh/kg。
2、本实用新型的循环寿命长，由于活性物质约束在由装配形成的管内，且管的两端为两槽壁封堵，再加上空心铅管内填充的塑料筋芯与两槽壁熔为一体，限制了空心铅管蠕变，所以电极不易变形，活性物质不易脱离空心铅管松动脱落，使其循环寿命可提高2倍以上。
3、本实用新型内阻低，每个电极被四个异性电极包围，一个电极的四个界面分别与四个异性电极的一个界面隔着隔板平行对应，各界面间的电化反应及电流垂直界面的均匀分布，形成欧姆电阻，极化电阻无异于双极电池，所以这部分内阻很小。
4、本实用新型与双极电池比较内阻较高，但解决了双极电池不能商品化的三个难题：(1)避开了基底材料的困扰。(2)类管式的结构，使其自放电率与单极电池相同，解决了双极电池副反应加剧影响其搁置寿命和循环寿命。(3)把双极电池的两维空间分布的平面极板，扩展为三维空间立体分布的管电极，实现了高容量和小体积的统一。
5、由于本实用新型电池是多个独立的单、双电极组合而成，相互弥补的作用使各单元电池的一致性很强，相应的增长循环寿命。在其寿命的末期，单个电极的损坏，也只减少容量的1/n(n是单元电池正电极的总数)，也就延长可利用的期限。
6、本实用新型有高的组合性，纵向增加电极个数可得高电压，横向增加电极的个数可得大容量，同时有很好的可操作性。
7、本实用新型结构用于贫液阀控密封电池有突出的优势。
(1)水平而交替分布正、负电极，形成每个电极均被四个负电极包围，使得正电极上的氧气，很容易穿过隔板到负极区，实现还原，提高氧复合效率，降低了失水率。
(2)槽壁、壳体及空心铅管相互交织连接使得电池槽承压能力提高，而降低了失水率。
(3)电池壳体由于一次性注塑成型没有接缝，气密性好也降低了失水。这三点有望使采用本实用新型结构的阀控铅酸电池的寿命增长。
8、本实用新型的关键部件，单、双电极，因其单一规则的几何形状，能实现自动化生产成电极连。并在专用设备上自动缠绕成电极排，后自动垛码成电极总成，最后一次注塑成型。整个生产过程无产生粉尘环节，并很少人工干预，所以能实现环保、高速、高效、低成本生产高性能铅酸蓄电池。
附图说明
本实用新型的附图有：
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是图1的A-A向视图。
图3是正单电极的结构示意图。
图4是负单电极的结构示意图。
图5是双电极的结构示意图。
图6绝缘层的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步的描述：
如图所示，类管式准双极铅酸蓄电池，包括外壳1、开设于外壳1表面的注液口6，电极放置于外壳1内由隔离壁分隔所形成的电池槽中；所述的电极为正、负单电极和双电极，其中正、负单电极包括空心铅管2、同轴包覆于空心铅管2外表面的正极铅膏3和负极铅膏4、包覆于正极铅膏3和负极铅膏4外表面的多孔隔板5，多孔隔板5包覆电极后形成类“几”字形连续结构，空心铅管2一端延伸出所包覆的正极铅膏3或负极铅膏4和多孔隔板5端面外，双电极是采用通过空心铅管2相连的正、负单电极串接组成，其中正、负单电极邻接部的空心铅管2外表面裸露，正、负单电极和双电极的空心铅管2内填充有绝缘材料7，电极采用两端分别为正、负单电极、中间为双电极的串行间隔设置规则，其中两电极首尾相邻处的极性相反；设置于该行上、下方且与其位于同一垂面的相邻行的电极采用双电极串行间隔设置规则循环延伸，双电极的首尾相邻处极性相反，并与其上方或下方间隔设置的电极极性相反，正、负单电极的延伸端分设于外壳1的两端面并分别与外壳1表面设置的正、负极接线端子10、9电连接，其中双电极左右两部分分别置于两个相邻的电池槽中，并通过穿过电池槽槽壁的空心铅管相连，电极外表面与电池槽槽壁固化为无间隙实体结构。
空心铅管2选用断面为正方形的管材制作。
包覆于空心铅管2外表面的正、负极铅膏3、4和多孔隔板5的断面为正方形。
隔板5为两层织物纤维层12之间复合超细玻璃纤维层11后形成的叠层结构。
外壳1、电池槽、绝缘材料7采用一体化注塑成型。

Claims (4)

1、类管式准双极铅酸蓄电池，包括外壳(1)、开设于外壳(1)顶部的注液口(6)，电极放置于外壳(1)内由隔离壁分隔所形成的电池槽中；其特征在于所述的电极为正、负单电极和双电极，其中正、负单电极包括空心铅管(2)、同轴包覆于空心铅管(2)外表面的正极铅膏(3)和负极铅膏(4)、包覆于正极铅膏(3)和负极铅膏(4)外表面的多孔隔板(5)，多孔隔板(5)包覆电极后形成类“几”字形连续结构，空心铅管(2)一端延伸出所包覆的正极铅膏(3)或负极铅膏(4)和多孔隔板(5)端面外，双电极是采用通过空心铅管(2)相连的正、负单电极串接组成，其中正、负单电极邻接部的空心铅管(2)外表面裸露，正、负单电极和双电极的空心铅管(2)内填充有绝缘材料(7)，电极采用两端分别为正、负单电极、中间为双电极的串行间隔设置规则，其中两电极首尾相邻处的极性相反；设置于该行上、下方且与其位于同一垂面的相邻行的电极采用双电极串行间隔设置规则循环延伸，双电极的首尾相邻处极性相反，并与其上方或下方间隔设置的电极极性相反，正、负单电极的延伸端分设于外壳(1)的两端面并分别与外壳(1)表面设置的正、负极接线端子(10)、(9)电连接，其中双电极左右两部分分别置于两个相邻的电池槽中，并通过穿过电池槽槽壁的空心铅管相连，电极外表面与电池槽槽壁固化为无间隙实体结构。
2、根据权利要求1所述的类管式准双极铅酸蓄电池，其特征在于所述的空心铅管(2)选用断面为矩形、正方形、三角形、圆形或异形环状的管材制作。
3、根据权利要求1所述的类管式准双极铅酸蓄电池，其特征在于所述的隔板(5)为两层织物纤维层(12)之间复合超细玻璃纤维层(11)后形成的叠层结构。
4、根据权利要求1所述的类管式准双极铅酸蓄电池，其特征在于所述的外壳(1)、电池槽、绝缘材料(7)采用一体化注塑成型。
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CN105390753A (zh) * 2015-11-10 2016-03-09 山东圣阳电源股份有限公司 双极性电池
CN111816884A (zh) * 2020-07-06 2020-10-23 肇庆理士电源技术有限公司 一种新型铅碳电池板栅

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