CN1123473A - 单元组合式双极密封电池 - Google Patents
单元组合式双极密封电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1123473A CN1123473A CN94118290A CN94118290A CN1123473A CN 1123473 A CN1123473 A CN 1123473A CN 94118290 A CN94118290 A CN 94118290A CN 94118290 A CN94118290 A CN 94118290A CN 1123473 A CN1123473 A CN 1123473A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- unit
- sealed
- active material
- cell according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 8
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 abstract 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010011906 Death Diseases 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
单元组合式双极密封电池，涉及一种铅酸蓄电池。现有的铅酸蓄电池存在着铅利用率低、比能量低、寿命短等缺点，本发明提出一种单元组合式双极密封电池，将正负铅膏分别涂在金属基片上，形成一个双极单元，若干个单元可以组合成系列电压等级的电池。本发明省去了传统电池的板栅、汇流排。将连条变换成导体隔离板，改变了电流流动路线，节省铅50％，电池比能量、比功率、寿命可成倍提高。
Description
单元组合式双极密封电池，涉及一种铅酸蓄电池。
现有的铅酸蓄电池由正负极群、隔板、硫酸电解液和壳体组成。正负极群由正负板栅分别涂以正负活性物质，形成正负极板，再经汇流排连结。这种电池存在着如下缺点：由于板栅、汇流排、连结条不参加电化学反应，仅起导电、支撑作用、不产生活性，因而比能量低，铅利用率低。此外，正板栅的耐腐蚀性差，是造成铅酸蓄电池寿命短的主要原因。放电过程中电流经板栅筋条到板耳，再到汇流排、极柱导出，路线长、电阻大是影响大功率放电的主要原因之一。
本发明的目的在于克服传统铅酸蓄电池存在的上述缺点，提出一种单元组合式双极密封电池，彻底改变了现有电池结构和电流传导方式，使电池具有长寿命、高功率、高比能量。
本发明的技术要点是：将薄的两面带有筋条的金属片，外层镀铅基合金，四周嵌在工程塑料的框架中，形成基片，基片两面分别涂以正、负活性物质，构成一个双极单元，单元之间经隔板隔开，若干个单元组合成系列电压等极的电池。
本发明的技术要点还包括：两个单元之间用连结卡卡住，以树脂密封，电池两端的边板，边上薄，中间厚，中央有导电金属螺母。其中一面边的连结卡装有带单向阀的通气道。为防止枝晶短路，电解液中。采用配有添加剂的复合电解液，电解液组成为：
H2SO4(化学纯，密度d＝1.3kg/dm3) 100份
MgSO4，Al2(SO4)3，Na2SO4混合物 1-10份
其中：Na2SO4 0.5-2％
Al2(SO4)3 1-5％
MgSO4 1-8％
下面结合附图对本发明发明目的实现做详细说明：
图1是单元组合式双极电池的结构原理图，其中4—金属基片，6—负极活性物质，7—正极活性物质，8—隔板。充放电过程中电流从一端，进入边板经玻璃丝纤维隔膜8进入第一个双极单元一极，再均匀穿过基片4进入另一极，……如此下去，直达另一端，电流路线极短，电阻很小，活性物质分布均匀，导电距离，电流密度分布均匀，没有不产生活性的铅，无影响寿命的正板栅腐蚀，这就保证了电池的长寿命、高功率、高比能量。
图2是双极电池单元的结构图，其中4—金属基片，5—塑料边框，6—负极活性物质，7—正极活性物质。基片是双金属片，芯部是导电性好的薄铜片，外层是铅基合金的表层和筋网，以保持活性物质良好的结合。片的尺寸决定了每片活性物质量，既电池的容量。改变尺寸就可得到不同的容量。
基片四周注射成型，成为边框5，在两侧分别涂以正极活性物质和负极活性物质固化而成。活性物质的厚度与边框塑料5平齐，基片4将两极分开，边框塑料5固定使之不能外长大。两边活性物质均匀的涂在基片上。组成一个双极单元。
图3是工程塑料边卡，它的作用是电池装配时将各双极单元连在一起，其中三个边用图3A联接，一个边用图3B带有出气通道的边卡联接。用树脂粘合之后就成为了带有通气孔的密封电池，通气孔上有单向胶阀，使化成、充电时产生产多余气体放出，不允许空气进入。
图4是边板，边板只有一个极，一端正极，一端负极，一个电池两块。这里仅画出正极边板，负极边板与之完全一样，仅仅是涂的活性物质不同，负极要涂负极活性物质。边板中间有一个内螺纹的螺孔，边板越靠中心越厚，为的是电流集中在螺孔导出，因为电池越是多单元组成的高压电池，其优势越明显，所以往往两端电压差高，安全起见，平时以塑料螺栓旋入螺孔，用时换成接线金属螺栓。
图5是装配结构图：该图仅是装配过程的反映，虽然电池电压不同，要求双极单元片数不一样多，但装配过程是一样的。装配是由负边极板开始，然后加玻璃丝棉吸附式隔板，再叠加一个双极单元，然后加玻璃丝棉吸附式隔板，再叠加一个双极单元……最后加上正边极板，对齐后加适当压力，加联接边片，加粘接树脂，固化，电池内脏就装配完毕。
图中各部位名称：1—电池外壳；2—密封树脂；3—边板基片—带接线端子；4—双极单元基片；5—塑料边框；6—负极活性物质；7—正极活性物质；4、5、6、7组合成一个双极单元；8—超细玻璃丝棉吸附式隔膜。9—组装用边卡，使两个双极单元联在一起，其中三面边卡如图3A，一面边卡如衅3B带有通气道；10—安全阀，是装在图3B通气道上的单向阀，允许电池内部产生的气体在一定压力下跑出去，不允许外部空气进入电池内部；11—带通气道的边卡，在9中已说明；12—接线螺母是接外线用的；13—盖子，盖子和电池槽组成一个整体，顶部有小盖是卡在大盖上面，不密封。
电池电解液介绍：
电池用电解液不是纯硫酸溶液，而是加有碱金属和碱土金属离子的电解液，因为双极电池寿命很长，寿命终止已非正板栅被腐蚀引起，它没有普通电池的板栅，保持电池长寿命的关键已变为防止充放电过程中逐渐形成技晶穿透隔膜短路，该电解液可以大大延缓技晶的形成保持电池长寿命。电解液组成为：
H2SO4(化学纯密度d＝1.31kg/dm3) 100份
MgSO4，Al2(SO4)3，Na2SO4混合物 1-10份
其中：Na2SO4 0.5-2％
Al2(SO4)3 1-5％
MgSO4 1-8％
与现有技术相比，本电池：取消了板栅、汇流排，省去了电池中不产生活性的铅，约占电池耗量总量的50％；同时解决了因正板栅腐蚀而使电池寿命不长的弊病。
本电池电流传导方式变化，不再像传统电池一样，通过板栅、汇流排，集流导向经连条传导到另一单格。而是连结条直接变换成双极片中心的基片传导电流，路程极短，导电截面积非常大，电阻很小，特适于大电流，高功率放电，同时活性物质分布均匀利用率高。
总之本电池与传统电池比结构上已重大改变，使电池具有重量轻、比能量大、比功率高、寿命极长等无可比拟的优势。且具有优良的低温性能。特别适用于做动力的高压电源，如电动车辆、鱼雷动力、UPS等场合。
Claims (5)
1.单元组合式双极密封电池，其构成含有隔板，活性物质，其特征在于：将薄的金属片外层镀以铅基合金，四周嵌在工程塑料边框中，形成基片，基片两面分别涂以正、负活性物质，构成一个双极单元，单元之间经隔板隔开，若干个单元组合成系列电压等级的电池。
2.根据权利要求1所述的密封电池，其特征在于：电解液的组成为：
H2SO4(化学纯，密度d＝1.31kg/dm3) 100份
MgSO4，Al2(SO4)，Na2SO4混合物 1-10份
其中：Na2SO4 0.5-2％
Al2(SO4)3 1-5％
MgSO4 1-8％
3.根据权利要求1所述的密封电池，其特征在于：两个单元之间用连结卡卡住，以树脂密封，其中一面边的连结卡装有带单向阀的通气道。
4.根据权利要求1所述的密封电池，其特征在于：电池两端的边板、边上薄，中间厚，中央有导电金属螺母。
5.根据权利要求1所述的密封电池，其特征在于：隔板为玻璃丝纤维隔膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN94118290A CN1123473A (zh) | 1994-11-19 | 1994-11-19 | 单元组合式双极密封电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN94118290A CN1123473A (zh) | 1994-11-19 | 1994-11-19 | 单元组合式双极密封电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1123473A true CN1123473A (zh) | 1996-05-29 |
Family
ID=5038744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN94118290A Pending CN1123473A (zh) | 1994-11-19 | 1994-11-19 | 单元组合式双极密封电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1123473A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431200C (zh) * | 2002-11-29 | 2008-11-05 | 尼拉国际股份公司 | 双极电池及制作双极电池的方法 |
| CN102884669A (zh) * | 2010-03-05 | 2013-01-16 | Aic布莱博公司 | 轻量双极阀调节铅酸电池及其方法 |
| CN103548196A (zh) * | 2011-05-27 | 2014-01-29 | 丰田自动车株式会社 | 双极全固体电池 |
| CN105449128A (zh) * | 2014-10-16 | 2016-03-30 | 武汉艾泛思科技有限公司 | 铅酸蓄电池电池槽 |
-
1994
- 1994-11-19 CN CN94118290A patent/CN1123473A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431200C (zh) * | 2002-11-29 | 2008-11-05 | 尼拉国际股份公司 | 双极电池及制作双极电池的方法 |
| CN102884669A (zh) * | 2010-03-05 | 2013-01-16 | Aic布莱博公司 | 轻量双极阀调节铅酸电池及其方法 |
| US9184471B2 (en) | 2010-03-05 | 2015-11-10 | East Penn Manufacturing Co. | Light-weight bipolar valve regulated lead acid batteries and methods therefor |
| CN103548196A (zh) * | 2011-05-27 | 2014-01-29 | 丰田自动车株式会社 | 双极全固体电池 |
| CN103548196B (zh) * | 2011-05-27 | 2016-03-02 | 丰田自动车株式会社 | 双极全固体电池 |
| US9373869B2 (en) | 2011-05-27 | 2016-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Bipolar all-solid-state battery |
| CN105449128A (zh) * | 2014-10-16 | 2016-03-30 | 武汉艾泛思科技有限公司 | 铅酸蓄电池电池槽 |
| CN105449128B (zh) * | 2014-10-16 | 2017-10-24 | 武汉艾泛思科技有限公司 | 铅酸蓄电池电池槽 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102110797A (zh) | 电动汽车用阀控式密封铅酸蓄电池 | |
| KR20010012362A (ko) | 개선된 배터리 패이스트 조성물 및 이들을 사용한전기화학전지 | |
| CN101262074A (zh) | 胶体电解质 | |
| CN101202355A (zh) | 电动汽车用长寿命高容量双极型极板铅酸电池 | |
| CN116365176A (zh) | 一种采用镀铅铝合金汇流排的蓄电池 | |
| CN114927835A (zh) | 一种铅酸蓄电池极群组、阀控式铅酸蓄电池及其制备方法 | |
| CN105322238A (zh) | 一种叠式铜酸蓄电池 | |
| CN2504770Y (zh) | 水平极板蓄电池 | |
| CN1049766C (zh) | 蓄电池电极板 | |
| CN1309434A (zh) | 长寿命密闭铅酸蓄电池 | |
| CN217934140U (zh) | 一种阀控式铅酸蓄电池极群 | |
| CN2590188Y (zh) | 一种动力电池 | |
| CN2237282Y (zh) | 密封免维护管式胶体蓄电池 | |
| CN2473753Y (zh) | 卷绕式阀控密封电池 | |
| CN1063582A (zh) | 蓄电池板栅的多元合金及制作工艺方法 | |
| CN1055321C (zh) | 全密闭免维护铅酸蓄电池超低锑板栅合金材料 | |
| CN2836250Y (zh) | 桥式蓄电池 | |
| CN2443493Y (zh) | 2v系列铅布铅酸蓄电池 | |
| CN111864187A (zh) | 高能量电动车免维护铅酸蓄电池 | |
| CN2178943Y (zh) | 高放电胶体蓄电池 | |
| CN208522049U (zh) | 高功率铅酸蓄电池及其极群组件 | |
| CN206022496U (zh) | 一种动力电池模组正负极输出结构 | |
| CN216872209U (zh) | 一种多端子铅酸蓄电池 | |
| CN218070062U (zh) | 一种叉车钛酸锂动力电池系统及电池箱 | |
| Yang et al. | Industrial Validation of Lead-plated Aluminum Negative Grid for Lead-acid Batteries |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |