[發(fā)明專(zhuān)利]管分布式蓄電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410385384.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104143659B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐勝群;李敏;馬蛟;吳濤;陳默;單穎會(huì);李艷芬;侯萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 淄博火炬能源有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/12
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/12;H01M4/14
• 代理公司: 青島發(fā)思特專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鉛蓄電池領(lǐng)域，特別涉及一種管分布式蓄電池。

背景技術(shù)

由于鉛蓄電池和其他二次電源的活性物質(zhì)，在電化學(xué)當(dāng)量以及物質(zhì)的密度上有較大差異，因而其比能量和比功率相差較大，鉛蓄電池目前正受到一些新的電池的挑戰(zhàn)，如鎳氫電池、鋰離子電池和液流電池等。與這些電池相比，鉛蓄電池的質(zhì)量比能量低，大電流充放電性能差，與目前國(guó)家大力支持的電動(dòng)汽車(chē)，混合動(dòng)力汽車(chē)以及帶有啟停系統(tǒng)的汽車(chē)對(duì)電源系統(tǒng)的要求還有一定差距，但鉛蓄電池技術(shù)成熟，行業(yè)體系完善，性能穩(wěn)定可靠，使用安全性高、資源可再利用等優(yōu)勢(shì)，仍表現(xiàn)出較強(qiáng)的生命力。

鉛蓄電池的比能量和比功率低的原因除了本身活性物質(zhì)電化學(xué)當(dāng)量低外，其活性物質(zhì)的利用率低也是一個(gè)重要的原因。目前鉛蓄電池的正極一般采用板式或管式結(jié)構(gòu)，負(fù)極均采用板式結(jié)構(gòu)。極板的厚度對(duì)活性物質(zhì)利用率具有較大的影響，特別是在大電流放電時(shí)，電解液向極板微孔內(nèi)的擴(kuò)散趕不上放電反應(yīng)的進(jìn)程，反應(yīng)只在極板的表面進(jìn)行，并且有可能生成難溶性物質(zhì)將硫酸的擴(kuò)散通道堵塞，越發(fā)使極板內(nèi)部活性物質(zhì)難以進(jìn)行反應(yīng)，影響活性物質(zhì)利用率，最終導(dǎo)致電池的比能量和比功率下降。

此外，目前生極板經(jīng)過(guò)固化后，需要進(jìn)行刷板耳，鑄焊(或燒焊)等操作，這些過(guò)程均會(huì)造成鉛塵及鉛煙等有害物質(zhì)的危害及能源消耗，因此《鉛蓄電池行業(yè)準(zhǔn)入條件》對(duì)裝配焊接工藝提出了嚴(yán)格的要求。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠有效提高活性物質(zhì)利用率，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的管分布式蓄電池。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

所述的管分布式蓄電池，包括正極部分和負(fù)極部分，正極部分和負(fù)極部分安裝在電池槽內(nèi)，電池槽一端安裝電池蓋，所述的正極部分包括一體鑄造成型的正極極柱、正極匯流排和正極筋條，正極匯流排和正極筋條的連接處設(shè)置為喇叭口型，正極排管套裝在正極筋條上，正極排管一端與正極筋條的喇叭口緊密配合，正極排管的另一端安裝封底，正極排管內(nèi)填充正極活性物質(zhì)，正極排管通過(guò)正極固定板固定；

所述的負(fù)極部分包括一體鑄造成型的負(fù)極極柱、負(fù)極匯流排和負(fù)極筋條，負(fù)極匯流排和負(fù)極筋條的連接處設(shè)置為喇叭口型，負(fù)極排管套裝在負(fù)極筋條上，負(fù)極排管一端與負(fù)極筋條的喇叭口緊密配合，負(fù)極排管的另一端安裝封底，負(fù)極排管內(nèi)填充負(fù)極活性物質(zhì)，負(fù)極排管通過(guò)負(fù)極固定板固定；

所述的正極部分和負(fù)極部分通過(guò)正極固定板和負(fù)極固定板相互配合組合成一體后安裝在電池槽內(nèi)，正極部分和負(fù)極部分的正極極柱和負(fù)極極柱與電池槽和電池蓋的極柱孔相配合，電池槽一側(cè)設(shè)置注液孔，注液孔上安裝注液蓋。

所述的管分布式蓄電池的所有正、負(fù)極筋條分別與相應(yīng)的匯流排和正、負(fù)極柱一次鑄造成型，正極部分的正極排管與負(fù)極部分的負(fù)極排管交叉分布，使每根正(負(fù))排管可以與三個(gè)異性電極相配合。電池的正、負(fù)極排管的頂部插入喇叭口中并與喇叭口配合，排管的底部設(shè)有封底，排管中填充正或負(fù)極活性物質(zhì)。正極固定板和負(fù)極固定板分別設(shè)置在正極排管和負(fù)極排管靠近正極極柱和靠近負(fù)極極柱的一端，正極固定板和負(fù)極固定板上均設(shè)置有放置所有正極排管和負(fù)極排管的放置孔，將正極部分和負(fù)極部分按照設(shè)計(jì)的排管方式排管并將固定板安裝好后，再將正極排管和負(fù)極排管自由端分別插入負(fù)極固定板和正極固定板相對(duì)應(yīng)的放置孔內(nèi)，通過(guò)正極固定板和負(fù)極固定板配合將正極部分和負(fù)極部分組合成一體后安裝在電池槽內(nèi)，將正極極柱(負(fù)極極柱)插入電池槽內(nèi)的極柱孔內(nèi)，然后蓋上電池蓋，電池蓋上的極柱孔與負(fù)極極柱(正極極柱)相配合，安裝好后，將電解液通過(guò)注液孔注入電池槽內(nèi)，并蓋上注液蓋。所述的極柱、筋條與匯流排連接為一體結(jié)構(gòu)，一次成型，節(jié)省了原料和生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，排管四周均可與電解液接觸，并通過(guò)設(shè)計(jì)正、負(fù)排管的分布最大限度地滿(mǎn)足與異性電極配合，使活性物質(zhì)得到充分利用，提高了其利用率。

進(jìn)一步地優(yōu)選，正極排管和負(fù)極排管均獨(dú)立設(shè)置。每個(gè)排管獨(dú)立套裝在筋條的外側(cè)，四周均可與電解液直接接觸。

進(jìn)一步地優(yōu)選，正極排管和負(fù)極排管呈六邊形排列。三根正極排管和三根負(fù)極排管通過(guò)交叉排列成六邊形，保證每根正(負(fù))極管均可以與三個(gè)異性電極相配合，保證每根排管均可與異性電極有最佳的配合。

進(jìn)一步地優(yōu)選，正極排管和負(fù)極排管在六邊形中間進(jìn)行交叉添加。正極排管和負(fù)極排管進(jìn)行六邊形排列后，還會(huì)出現(xiàn)許多剩余空間，從上到下在六邊形的剩余空間內(nèi)交叉添加正極排管和負(fù)極排管，即一行添加正極排管，下一行添加負(fù)極排管，再下一行添加正極排管，以此類(lèi)推，實(shí)現(xiàn)更高的空間利用率。