[發(fā)明專利]高鉛離子能電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007049.0
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102569902A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林子進(jìn);伊?xí)圆?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 林子進(jìn)
• 主分類號: H01M10/06
• 分類號: H01M10/06;H01M2/12;H01M2/26;H01M4/14;H01M4/73
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務(wù)所 33107
• 代理人: 張智平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高鉛離子能電池。

背景技術(shù)

電池是一種能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行儲存且在適當(dāng)?shù)臅r候予以釋放的電氣化學(xué)設(shè)備，而蓄電池就是電池中的一種，當(dāng)其在放電到一定程度后，經(jīng)過充電又能復(fù)原續(xù)用，目前被廣泛使用于各個領(lǐng)域。但是，蓄電池的電壓等級較低，在使用時往往需要將多個蓄電池串聯(lián)使用，如使用普通的外接方式，則存在使用安全性與穩(wěn)定性不高的問題。

針對以上問題，人們設(shè)計(jì)了一種內(nèi)連接方形塑殼蓄電池，并申請了中國專利，【其申請?zhí)枮椋?00910043206.1；其公開號為：CN101587965A】，該蓄電池包括內(nèi)部通過塑料隔板隔開至少兩個內(nèi)芯室的方形塑料殼體以及由矩形極板疊片組裝而成的單體電池內(nèi)芯，單體電池內(nèi)芯分別設(shè)置于上述內(nèi)芯室內(nèi)且內(nèi)芯室內(nèi)注入電解液，而電池內(nèi)芯中正負(fù)極板之間還疊放有一隔板。單體電池內(nèi)芯的正極極耳和負(fù)極極耳分別位于該單體電池內(nèi)芯的相對兩側(cè)，且相鄰的兩個單體電池內(nèi)芯可通過密封連接于塑料隔板上的密封導(dǎo)電連接器在塑料殼體內(nèi)完成串聯(lián)，保證了電池串聯(lián)的安全性與穩(wěn)定性。

但是，該蓄電池仍存在一些不足：

1、該蓄電池在使用過程中因極板上的孔隙較小，電解液張力較大，內(nèi)芯室內(nèi)的壓力較低，導(dǎo)致電解液無法深入極板中，其與極板上的活性物質(zhì)之間的反應(yīng)僅僅停留在極板表面，反應(yīng)效率較低，進(jìn)而導(dǎo)致電池的能量密度(wh/kg)偏小。

2、該蓄電池雖然通過將正極極耳以及負(fù)極極耳分別設(shè)置于單體電池內(nèi)芯的兩側(cè)來使極板上的電流分布更加均勻，提高了反應(yīng)率，但其極耳均為板狀，整體質(zhì)量也較大，導(dǎo)致電池的能量密度雖有提升，但很有限。

3、蓄電池在放電時，其負(fù)極的金屬鉛會被氧化為硫酸鉛，其正極的二氧化鉛也被還原為硫酸鉛，蓄電池充電時則反之，即在蓄電池的充放電過程中，極板上物質(zhì)的體積會發(fā)生變化，當(dāng)體積變大時會導(dǎo)致電池內(nèi)芯發(fā)生膨脹形變，而體積恢復(fù)時則需要靠電池內(nèi)芯中隔板的彈性來進(jìn)行恢復(fù)，但隔板彈力有限，當(dāng)蓄電池長期使用時，容易使得電池內(nèi)芯形變后無法恢復(fù)，進(jìn)而導(dǎo)致電池內(nèi)芯中的部分極板因正負(fù)極板的距離較大而無法有效反應(yīng)，造成蓄電池容量衰減的情況。

4、為保證電池內(nèi)芯膨脹時，正負(fù)極板之間不會發(fā)生短路，現(xiàn)有蓄電池的隔板往往較厚，從而導(dǎo)致蓄電池的內(nèi)阻較大，能量密度偏小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種能量密度大且使用壽命長的高鉛離子能電池。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種高鉛離子能電池，包括內(nèi)部具有腔體的殼體、設(shè)置于腔體內(nèi)的電池內(nèi)芯和電解液以及內(nèi)端分別與上述電池內(nèi)芯連接的正極柱和負(fù)極柱，所述的正極柱和負(fù)極柱的外端均伸出殼體，其特征在于，所述的殼體上還設(shè)置有進(jìn)氣件，所述的進(jìn)氣件能連通上述腔體與殼體外側(cè)。

本高鉛離子能電池在生產(chǎn)完成并進(jìn)行初次充電后，開啟殼體上的進(jìn)氣件以連通腔體和殼體外側(cè)，通過進(jìn)氣件可向殼體內(nèi)注入氣體(空氣、惰性氣體、二氧化碳等不能直接參與蓄電池化學(xué)反應(yīng)的氣體)，增大殼體內(nèi)的氣壓，緩解電解液的張力，使電解液能深入到電池內(nèi)芯中去，進(jìn)行更全面的反應(yīng)，提高蓄電池的能量密度。

在上述的高鉛離子能電池中，所述的腔體內(nèi)電池內(nèi)芯處還設(shè)置有一能在電池內(nèi)芯發(fā)生形變后使其恢復(fù)的彈性件。通過彈性件可在電池內(nèi)芯發(fā)生形變時將其恢復(fù)到初始狀態(tài)，避免出現(xiàn)因正極板與負(fù)極板之間距離過大而無法完全參與反應(yīng)的情況出現(xiàn)。

在上述的高鉛離子能電池中，所述的彈性件包括數(shù)個套設(shè)于上述電池內(nèi)芯上的呈環(huán)狀的彈性件一。環(huán)狀的彈性件一作用于電池內(nèi)芯上發(fā)生形變的側(cè)部，使其在形變后能恢復(fù)到初始狀態(tài)，同理，這里的彈性件一也可采用單一的筒狀結(jié)構(gòu)，并根據(jù)需要在筒狀本體上開設(shè)相應(yīng)的槽或孔。

在上述的高鉛離子能電池中，所述的彈性件包括設(shè)置于上述電池內(nèi)芯上發(fā)生形變的側(cè)面處的彈性件二，所述的彈性件二的一端與上述電池內(nèi)芯的側(cè)面相抵觸，另一端與上述殼體的內(nèi)壁相抵觸。

在上述的高鉛離子能電池中，所述的電池內(nèi)芯還包括設(shè)置于其外側(cè)的采用絕緣材料制成的固定件。通過設(shè)置于電池內(nèi)芯外側(cè)的固定件可在電池內(nèi)芯膨脹及收縮時保證其平整不變形。