[發(fā)明專利]一種用于生產(chǎn)灌裝有液體電解質(zhì)的蓄電池的方法、一種灌裝容器、一種設(shè)備以及一種蓄電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280039605.0
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN103733387B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 埃伯哈德·邁斯納
• 申請（專利權(quán)）人: VB汽車電池有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M2/36
• 分類號: H01M2/36;H01M10/10
• 代理公司: 上海脫穎律師事務(wù)所31259
• 代理人: 脫穎

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的用于生產(chǎn)灌裝有液體電解質(zhì)的蓄電池的方法。本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)置為實(shí)施該方法的灌裝容器，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求書12所述的設(shè)備和一種根據(jù)權(quán)利要求書13所述的蓄電池。

本發(fā)明涉及意在得到灌裝有液體電解質(zhì)的諸如鉛/酸蓄電池的蓄電池領(lǐng)域，以作為例如機(jī)動車輛起動用蓄電池使用。這樣的蓄電池是已知的，例如US 5,356,733所披露的蓄電池。在生產(chǎn)這種蓄電池的過程中，根據(jù)圖1所示的步驟實(shí)施液體電解質(zhì)的灌裝實(shí)施。通過灌裝口5實(shí)施灌裝，所述灌裝口5設(shè)置在外殼1的頂面3或至少設(shè)置在外殼的中央上方。電池10豎立著使其底面4在水平面上。外殼1的內(nèi)部空間通過減壓排空。由于壓力減小，預(yù)定量的液體電解質(zhì)2通過灌裝口5被吸入外殼1中。由于液體電解質(zhì)的迅速灌裝，設(shè)置在外殼1中的電池電極6上方形成一種“色淀”(lake)，即液體電解質(zhì)2的積聚物7，積聚物7隨后在重力作用下進(jìn)一步分布在電池電極6之間并流向底面4。在這種情況下，由于液體電解質(zhì)2的進(jìn)入，氣體被包封在電池電極6之間或被包封在圍繞電池電極6的隔膜材料中，因此氣體無法排出或很難排出。

特別是在使用極細(xì)的纖維隔膜材料的情況下，由于毛細(xì)管效應(yīng)，使氣體的排出變得更加困難。然而，即使電池電極結(jié)構(gòu)不同，或即使電池電極的外殼(casing)不同，還是會產(chǎn)生上述效應(yīng)。

一方面，被包封的氣體可能是大量的周圍空氣(ambient air)，盡管進(jìn)行了排空操作，但周圍氣體依然殘留。此外，在很多情況下，在向鉛/酸蓄電池灌裝液體電解質(zhì)時，可以相對迅速地形成二氧化碳，而在前述類型的灌裝操作中，所形成的二氧化碳可能同樣不能排出或很難排出。

由于發(fā)明本身的目的是用液體電解質(zhì)將電池電極區(qū)域完全灌裝，所以殘留于電池電極區(qū)域中的氣體的積聚是不期望的。此外，在使用特定的蓄電池類型時，被包封的氣泡會使得隔膜材料上形成污點(diǎn)，這也是不期望的。因此，水溶性物質(zhì)被分開并且可見地沉積在分隔物材料上。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)灌裝有液體電解質(zhì)的蓄電池的方法，這種方法使得在持續(xù)灌裝液體電解質(zhì)過程中，防止或至少大幅度減少在外殼中氣體的包封以及在隔膜材料上的污點(diǎn)的形成。此外，本發(fā)明還提供一種適合于此目的的灌裝容器、一種用于灌裝該灌裝容器的設(shè)備以及一種相應(yīng)的蓄電池。

通過生產(chǎn)灌裝有液體電解質(zhì)的蓄電池的方法來實(shí)現(xiàn)此目的，其中，蓄電池具有外殼，外殼具有頂面和在頂面對面的底面，在蓄電池的正常操作過程中，所述頂面在蓄電池的頂部，其中電池電極設(shè)置在外殼中，外殼具有至少一個用于灌裝液體電解質(zhì)的灌裝口，灌裝口設(shè)置在外殼的頂面或至少設(shè)置在外殼中央的上方，其中，通過至少一個灌裝口以這樣一種方式來供給液體電解質(zhì)：在液體電解質(zhì)的灌裝操作過程中的任何時候，相對于重力的作用方向的電池電極的最高位置都不會被液體電解質(zhì)完全覆蓋。

本發(fā)明基于一種具有外殼的蓄電池，所述外殼具有用于灌裝液體電解質(zhì)的至少一個灌裝口。還可以提供多個開口，其中，在灌裝操作過程中，其余的開口可以關(guān)閉。所述至少一個用于灌裝液體電解質(zhì)的灌裝口設(shè)置在外殼的頂面，例如，設(shè)置在蓋子部分。然而，至少所述灌裝口設(shè)置在外殼的中央上方，也就是說，設(shè)置在這樣的平面上方，理論上這樣的平面在外殼的頂面和底面之間中間。建議通過所述至少一個灌裝口以這樣一種方式來供給液體電解質(zhì)：在液體電解質(zhì)的灌裝操作過程中的任何時候，相對于重力的作用方向的電池電極的最高位置都不會被液體電解質(zhì)完全覆蓋。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)供給液體電解質(zhì)時，使得電池電極相對于重力的作用方向的至少一個最高位置上不存在液體電解質(zhì)。然后，在這個最高位置處，不需要中斷操作，就可以排出積聚的氣體。例如，排出的氣體可以首先積聚在位于電池電極的最高位置上方的外殼區(qū)域中，或氣體可通過外殼的諸如灌裝口或其他開口排出。本發(fā)明的方法的結(jié)果是，可以防止在電池電極表面形成介紹中提到的“色淀”，這樣始終存在用于氣體排出的自由路徑。因此，可以生產(chǎn)一種蓄電池，這種蓄電池不存在不期望的氣體包封或者氣體包封量大幅度減少。該方法的另一個優(yōu)點(diǎn)是，可持續(xù)向蓄電池灌裝液體電解質(zhì)，也就是說，例如，不需要為了排出包封的氣體而中斷灌裝操作。這還有一個優(yōu)點(diǎn)是，可以迅速地用已知方法實(shí)施灌裝液體電解質(zhì)，這對工業(yè)生產(chǎn)工藝有利。在該方法中，為了支持灌裝操作還可以進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置以排空外殼。