富液密封鉛酸蓄電池的製作方法
2023-09-18 11:45:55
專利名稱：富液密封鉛酸蓄電池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及化學電源中的鉛酸蓄電池領域。
在化學電源中的鉛酸蓄電池，以其獨特的性能受到青睞，在許多部門被廣泛應用。但早期的鉛酸蓄電池採用開口式結構易產生酸霧，要經常維護。
常規密封鉛酸蓄電池的電解液較少，對溫度較敏感，在充放電過程中，很容易引起溫度升高，長期使用，會造成蓄電池內水份的大量損失，使電池乾涸而失效。而膠體密封電池，由於電池容量較低，未能得以推廣。
普通富液蓄電池，由於鉛負極表面被厚厚的一層電解液所覆蓋，充電時由正極產生的氧氣很難遷移到負極板上並與之反應，實現氧氣的再化合，使電池不能密封。同時，由於充電造成水份的損失，使普通富液電池要求經常維護。
本實用新型的目的在於提供一種在富液條件下，易於密封的鉛酸蓄電池。
採用本實用新型，製得的蓄電池密封性能好、使用壽命長、不乾涸、安全性能好。
本實用新型的蓄電池含有外極柱、內極柱、極群、安全閥、殼體、上蓋等幾個部分。
蓄電池的極群包括正極板、負極板、超細玻璃纖維隔膜、集氣膜、匯流排、緊固帶。
本實用新型的目的通過以下施得以實現。
在蓄電池的極群中的正極板和負極板之間夾有集氣膜。
在充電時，正極產生的氧氣，通過隔膜，在集氣膜上匯集，減薄負極表面液膜的厚度，同時，在負極表面形成三相界面，使氧氣極易與鉛負極發生反應而被吸收掉，使電池內部沒有剩餘氣體產生，從而使體系能夠實現密封。
本實用新型的目的還可以通過以下措施得以實現。
改變極板的材料組成成分，採用添加有少量憎水劑的負極板；極群由緊固帶固定；在超細玻璃纖維隔膜中添加1％～10％的憎水纖維。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述
圖1、本實用新型的蓄電池結構示意圖圖2、本實用新型中的極群結構示意圖從圖1～2中可看出本實用新型的蓄電池包括1、外極柱，2、安全閥，3、上蓋，4、殼體，5、超細玻璃纖維隔膜，6、緊固帶，7、極群，8、匯流排，9、內極柱，10、負極板，11、集氣膜，12、正極板。
本實用新型的蓄電池是這樣製備的。
本實用新型的蓄電池所用的材料，大部分採用普通鉛蓄電池的材料，採用類似的方法製造，如內、外極柱，正、負極板，電解液，匯流排，緊固帶等；殼體、超細纖維隔膜、緊固帶可採用市售的常規材料。
本實用新型的蓄電池結構構件的主要改進有以下內容1、在蓄電池的極群中的正極板和負極板之間夾有集氣膜。
在包有超細玻璃纖維隔膜5的正極板12與負極板10之間加有一層面積為略大於極板尺寸的集氣膜11。
集氣膜11緊貼在鉛負極板10的表面，其憎水性將負極板10鉛電極表面電解液部分排開，從而減薄鉛負極板10表面液膜厚度，可使氧氣從正極傳輸至負極時在其上被收集、鋪展，並使氧氣易被鉛負極板10所吸收。集氣膜11的厚度為0.01～0.5mm。集氣膜11可採用有機高分子憎水纖維織成的無紡布或織成的篩網狀結構的薄膜。如聚丙烯纖維、滌綸纖維、腈綸纖維等。
2、採用添加有憎水劑的負極板10。
負極板10中的憎水劑，會使負極上形成氧氣、硫酸、鉛負極的三相界面，使負極容易與正極傳輸過來的氧氣反應。
憎水劑可為松香、聚丙稀纖維、滌綸或腈綸纖維及經憎水處理的乙炔黑或活性碳等材料。其加入量為鉛粉量的0.01～1％。既可加入一種憎水劑，也可同時加入多種憎水劑。憎水劑按常規工藝在電極製作的和膏階段加入。
3、極群7採用緊固帶6紮緊固定結構。
極群7的紮緊固定可用緊固帶6來實現。緊固帶6可為彈性膠帶或膠圈。
緊固固定時，超細玻璃纖維隔膜5的壓縮度大於10％，裝配比控制在95％以上。此措施主要保證從正極傳輸至負極的氧氣不會從正極板12、超細玻璃纖維隔膜5、集氣膜11、負極板10組成的夾層之間的接觸間隙中跑掉。保證電池內部氧氣再化合過程的順利進行。
4、採用加入適量的憎水纖維的超細玻璃纖維隔膜5超細玻璃纖維隔膜5中加入1～10％的憎水纖維有利於氧氣從蓄電池的正極傳輸至負極。
常規密封鉛酸蓄電池均採用貧電解液設計，其電解液用量一般為8～10ml/Ah；本實用新型的富液密封鉛酸蓄電池電解液用量大於12ml/Ah。
實施例1按常規技術，採用多元合金材料製備板柵。和膏階段，在負極鉛膏中添加憎水劑；正極板按常規工藝和膏；正、負極板經塗板、固化、乾燥過程製成生極板；再經化成工藝處理，製成所需電池極板。
將超細玻璃纖維隔膜裁成相應尺寸，採用「U」型包裹除去極耳處氧化皮的正極板12，把用聚丙烯纖維製成的無紡布製成三邊封口的無紡布集氣膜套，將前述包好超細玻璃纖維隔膜5的正極板12放入無紡布集氣膜套中，接著側面放置負極板10，依次按前述方法包裹正極板12，接著放置負極板10，依次序排列形成極群7，用膠帶或合適的膠圈紮緊極群7，使極群7達到與殼體相應厚度。形成如圖2所示的極群結構。將極群7裝入殼體，經焊接、封膠等工序製成本實用新型的富液密封蓄電池。
初充電時，電解液採用ρ＝1.28g/cm3(T＝25℃)的硫酸，對NM-500的電池，注液量為6300ml，電解液中加入了2％(wt％)的Na2SO4，採用以0.1C10A(10小時率電流)放電4小時，再開口充電10小時，加上開閥壓力為25KPa左右的安全閥，進行2.40V/單體均衡充電，直至電流降至0.006C10A以下。
製成的NM-500型密封電池，電池的密封反應效率達99％；電池的容量、啟動能力達到國家規定要求。
實施例2將超細玻璃纖維隔膜5、聚丙烯纖維製成的無紡布集氣膜11裁成略大於正、負極板尺寸，按正極板12、超細玻璃纖維隔膜5、集氣膜11、負極板10、集氣膜11、超細玻璃纖維隔膜5、正極板12的順序，依次序排列固定制成極群7。其它製造工序內容同實施例1。
權利要求1.一種富液密封鉛酸蓄電池，含有外極柱1、內極柱9、極群7、安全閥2、殼體4、匯流排8、緊固帶6、上蓋3，其特徵在於在蓄電池的極群中的正極板12和負極板10之間夾有集氣膜。
2.根據權利要求1所述的蓄電池，其特徵在於蓄電池的極群中的集氣膜11的厚度為0.01～0.5mm；材料可採用有機高分子憎水纖維織成的無紡布或織成的篩網狀結構的薄膜。
3.根據權利要求2所述的蓄電池，其特徵在於蓄電池的極群中的集氣膜11所用的有機高分子憎水纖維織成的無紡布或織成的篩網狀結構的薄膜材料可為聚丙烯纖維、滌綸纖維、腈綸纖維中的任一種材料。
4.根據權利要求1所述的蓄電池，其特徵在於蓄電池的極群7中的負極採用含有憎水劑的負極板10。
5.根據權利要求4所述的蓄電池，其特徵在於蓄電池的極群7中負極板中含有的憎水劑為松香、聚丙稀纖維、滌綸或腈綸纖維及經憎水處理的乙炔黑或活性碳等材料中的一種或一種以上；憎水劑的加入量為鉛粉量的0.01～1％。
6.根據權利要求1所述的蓄電池，其特徵在於蓄電池的極群7由緊固帶6固定。
7.根據權利要求6所述的蓄電池，其特徵在於蓄電池的極群用的緊固帶可為有彈性的膠帶或膠圈。
8.根據權利要求1所述的蓄電池，其特徵在於蓄電池的極群中的超細玻璃纖維隔膜採用添加有憎水纖維的超細玻璃纖維隔膜5。
9.根據權利要求8所述的蓄電池，其特徵在於蓄電池的電極群中的超細玻璃纖維隔膜5中的憎水纖維可採用聚丙烯纖維、滌綸纖維、腈綸纖維中的任一種，其加入量為1～10％。
專利摘要本實用新型提供了一種在富液條件下,易於密封的鉛酸蓄電池。該電池在正極板和負極板之間增加有集氣膜;採用添加有少量憎水劑的負極板;極群採用緊裝配;使蓄電池電極反應中產生的氧氣易於從正極傳輸至負極,氧氣在負極上被吸收。採用本實用新型,製得的蓄電池密封性能好、使用壽命長、不乾涸。
文檔編號H01M10/06GK2379920SQ99230900
公開日2000年5月24日 申請日期1999年2月2日 優先權日1999年2月2日
發明者趙傑權 申請人:趙傑權