一種組合鹼性蓄電池的製作方法

2023-04-27 20:27:06

專利名稱：一種組合鹼性蓄電池的製作方法
技術領域：
所屬領域本實用新型涉及一種多引流柱進行換熱引流的鹼性蓄電池。
單體電池的構成為，在電池電池殼體內裝有正負極板匯流群，隔膜，電解液，上蓋設有安全閥密封。引流線構成為從正負極板匯流群的各正極板一側面的上端邊向上引出引流片，其引流片上邊連接正電極引流柱。同樣，從各負極板一側面的上端邊向上引出引流片，其引流片上邊連接負電極引流柱。
密封的各單體電池的正電極引流柱和負電極引流柱由跨極片採用螺母串聯，在電池電池殼體寬側面與所有串聯電池窄側面用金屬帶夾緊，鋁散熱翅片在電池電池殼體寬側面之間形成散熱通道，以便上下方向形成換熱介質通道，通過冷風來換熱各單體電池。
但是，上述電池的結構中，是將各極板匯流群的電化學反應的電子通過各極板匯流群的極板的上端的引流片。引出至極柱。由於該種引流方式從極板匯流群整個面至引流片的距離較長，導致電池內阻增大，並且電流密度分布不均，活性物質利用率差，因而輸出功率低下。此外，由於電池內阻增大，導致溫升速度提高，極板之間的溫差加劇，使電池中某些活性物質提前產生相變、氧化，最終導致電池提前失效。
本實用新型它由各單體電池組合，其各單體電池殼內主要設有電解液、多片正極板、多片負極板和隔膜，隔膜在正極板和負極板之間，其特徵是極柱在兩側，極板匯流群上設有換熱管孔，換熱管孔中設有引流換熱管，引流換熱管中設有換熱介質，其各單體電池引流換熱管通過跨接管使其呈連通狀態。
正極板、負極板和隔膜呈平行狀重疊，其特徵是正極板和負極板錯開，即一邊的正極板側邊伸出，相反邊的負極板側邊伸出，形成正極板匯流群和負極板匯流群，正極板和負極板的重疊區域塗覆活性物質，正極板和負極板未塗覆活性物質的區域錯開後的空隙為引流通道，未塗覆活性物質的區域錯開的的正極板為正極板匯流群，未塗覆活性物質的區域錯開的的負極板為負極板匯流群。正負極板的面積不相等，正極板塗覆活性物質的區域表面面積存在關係，ΔS＝S負-S正＝0--2000mm2或S正＝aS負 0＜a＜1；負極板塗覆活性物質的區域的上下端高於正極板，正極板與負極板塗覆活性物質的區域等寬不等高，正極板與負極板等寬、等高。正極板匯流群和負極板匯流群區域以及匯流板處的換熱管孔內、引流換熱管外側設有呈焊接或者鉚接方式的鉚管，引流換熱管穿過電池殼的凸臺孔其端頭翻邊呈擴口，密封件、導流板、極板匯流群、鉚管被引流換熱管穿過，引流換熱管通過機械漲管的方式膨脹管體使密封件、導流板、極板匯流群、鉚管和電池殼呈緊密的結合狀態，密封件與電池殼的凸臺孔壁間設有熱彈性O型密封圈。每個單體電池至少含有3對以上正負極柱，正負極柱為正負極板上引流換熱管。隔膜為隔膜袋，隔膜袋一面設有開口，正極板塗覆活性物質的部位被隔膜袋包覆，正極板和負極板的未塗覆活性物質的區域面用高分子絕緣材料包裹。
本實用新型在未塗覆活性物質區域的正、負極板匯流群採用穿孔鉚接在引流條的方式，使極板匯流群緊湊，不產生變形，通過電化學反應產生的電子能夠迅速到達極柱，電化學反應活性物質反應面積達到較高，增大電池的能量。穿壁管穿過鉚管的孔中，機械脹管後，使極板匯流群、引流條、穿壁管、電池殼體形成一體，這樣能將4者可靠地緊密固定。正負極塗覆活性物質區域面積不相等，負極塗覆活性物質上端高於正極塗覆活性物質上端，正負極塗覆活性物質區域表面積存在ΔS＝S負-S正＝0-2000m2或S正＝aS負0＜a＜1，正負極等寬等長，而塗覆活性物質的區域等寬不等長，這樣有利於解決電池的內壓密封，產生的氣體不必通過隔膜和電解液相傳遞，而可以直接擴散到負極，在負極高於正極的活性物質區域的固相表面直接進行複合，即提供了足夠的氣體複合空間，又大大增加了氣相複合(催化)反應的質點數，從而提高了氣體複合能力，加速了氣體複合速度，使電池的內壓大大降低，避免了因內壓升高而導致電池溫升加速，電池容量下降，避免了內壓過高，造成安全閥的過頻開啟，析氣頻繁，電池提前失效的現象，提高了各單體電池壽命一致性。正負極板等寬、等高而塗覆活性物質區域等寬不等高，正極板上部未塗活性物質部分採用高分子絕緣材料包覆可避免正負極板邊緣的毛刺相互重疊。不但降低了電池在初始裝配時發生短路的機率，並且也減少了電池在充放電循環中因電極膨脹相互擠壓造成毛刺穿透隔膜而引起短路機率。穿壁脹管引流結構，通過介質在電池內部的強制換熱，帶出由於電池充放電時電化學反應熱和歐姆熱，介質在各單體電池內部快速流動，使各單體電池的溫度一致性得到穩定，從而避免了各單體電池溫度差異，特別是避免了電池電化學反應熱和歐姆熱從極片傳遞至電池殼體的熱傳導速度差的難題。
電池殼體(1)長與寬成一定比例，電池殼(1)內主要設有電解液、多片正極板、多片負極板和隔膜，最外層的極板為負極板，即負極板數比乾杯芨板當選多一片。正極板活性物質塗覆區域被公一側設有出口的隔膜袋包覆，這樣與在正極板與負極板之間夾裝連續彎折狀的隔膜相比，更有利於電池工藝裝配。正極板、負極板呈平行狀重疊並部分錯開，即一邊的正極板側邊伸出，相反邊的負極板側邊伸出，正極板伸出部分為正極板引流部(7)形成正極板匯流群，負極板伸出部分為負極板引流部(8)未塗覆活性物質的區域形成負極板匯流群，正極板匯流群和負極板匯流群上各設有四個被三個換熱管孔分別隔開的能將極片定位的定位孔，導流板上相應位置也設有定位孔，定位孔用鉚管將匯流群鉚緊。正極板和負極板未塗覆活性物質的區域錯開後的空隙為引流通道。電池殼(1)左右側含有一個凸臺(9)，在凸臺(9)上各含有3個均分的梯形圓凸臺(10)，梯形圓凸臺(10)的通孔中塞有密封件(4)，通孔與密封件(4)之間設有三個橡膠O型橡膠密封圈(6)，壓縮減薄並使其疊合的正極板匯流群和負極板匯流群區域分別打換熱管孔，換熱管孔中設有引流換熱管(2)，將引流換熱管(2)兩穿過兩端頭密封件(4)、兩側的導流板(3)、極板匯流群、鉚管(6)，引流換熱管(2)端頭在密封件(4)通孔口翻邊成擴口，引流換熱管(2)通過機械漲管的方式膨脹管體造成密封件(4)向電池內擠壓變形和O型橡膠密封圈(9)變形，使密封件(4)、導流板(3)、極板匯流群、鉚管(6)和電池殼體(1)緊密結合，達到多重密封的狀態。電池殼(1)上面焊有與電池殼(1)截面相應的蓋體(11)。上蓋體(11)上焊有安全閥(12)，當達到析氣壓力時，安全閥開啟以保護電池。引流換熱管(2)中設有換熱介質，其各單體電池引流換熱管通過跨接管使其呈連通狀態。引流換熱管(2)中設有換熱介質，其各單體電池引流換熱管通過跨接管使其呈連通狀態。
權利要求1.一種組合鹼性蓄電池，它由各單體電池組合，其各單體電池殼內主要設有電解液、多片正極板、多片負極板和隔膜，隔膜在正極板和負極板之間，其特徵是極柱在兩側，極板匯流群上設有換熱管孔，換熱管孔中設有引流換熱管(2)，引流換熱管(2)中設有換熱介質，其各單體電池引流換熱管通過跨接管使其呈連通狀態。
2.根據權利要求1所述的鹼性蓄電池，其特徵是正極板、負極板和隔膜呈平行狀重疊，其特徵是正極板和負極板錯開，即一邊的正極板側邊伸出，相反邊的負極板側邊伸出，形成正極板匯流群和負極板匯流群，正極板和負極板的重疊區域塗覆活性物質，正極板和負極板未塗覆活性物質的區域錯開後的空隙為引流通道，未塗覆活性物質的區域錯開的的正極板為正極板匯流群，未塗覆活性物質的區域錯開的的負極板為負極板匯流群。
3.根據權利要求1所述的鹼性蓄電池，其特徵是正負極板的面積不相等，正極板塗覆活性物質的區域表面面積存在關係，ΔS＝S負-S正＝0--2000mm2或S正＝aS負 0＜a＜1；負極板塗覆活性物質的區域的上下端高於正極板，正極板與負極板塗覆活性物質的區域等寬不等高，正極板與負極板等寬、等高。
4.根據權利要求1所述的鹼性蓄電池，其特徵是正極板匯流群和負極板匯流群區域以及匯流板(3)處的換熱管孔內、引流換熱管(2)外側設有呈焊接或者鉚接方式的鉚管(6)，引流換熱管(2)穿過電池殼(1)的凸臺孔其端頭翻邊呈擴口，密封件(4)、導流板(3)、極板匯流群、鉚管(6)被引流換熱管(2)穿過，引流換熱管(2)通過機械漲管的方式膨脹管體使密封件(4)、導流板(3)、極板匯流群、鉚管(6)和電池殼(1)呈緊密的結合狀態，密封件(4)與電池殼(1)的凸臺孔壁間設有熱彈性O型密封圈(9)。
5.根據權利要求1所述的鹼性蓄電池，其特徵是每個單體電池至少含有3對以上正負極柱，正負極柱為正負極板上引流換熱管(2)。
6.根據權利要求1所述的鹼性蓄電池，其特徵是隔膜為隔膜袋，隔膜袋一面設有開口，正極板塗覆活性物質的部位被隔膜袋包覆，正極板和負極板的未塗覆活性物質的區域面用高分子絕緣材料包裹。
專利摘要本實用新型涉及一種多引流柱進行換熱引流的鹼性蓄電池，它由各單體電池組合，其各單體電池殼內主要設有電解液、多片正極板、多片負極板和隔膜，隔膜在正極板和負極板之間，其特徵是極柱在兩側，極板匯流群上設有換熱管孔，換熱管孔中設有引流換熱管，引流換熱管中設有換熱介質，其各單體電池引流換熱管通過跨接管使其呈連通狀態。
文檔編號H01M10/24GK2548267SQ0222088
公開日2003年4月30日 申請日期2002年5月31日 優先權日2002年5月31日
發明者沈建, 宋翔, 葛建生, 馮夏至, 邢志勇, 丁幹 申請人:春蘭(集團)公司