[其他]新型免維護蓄電池

無效

• 申請號: 86201101
• 申請日: 1986-02-26
• 公開（公告）號: CN86201101U
• 公開（公告）日: 1987-02-18
• 發明（設計）人: 王玉杰;王忠
• 申請（專利權）人: 王玉杰
• 主分類號: H01M10/00
• 分類號: H01M10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種新型免維護蓄電池，具體涉及蓄電池的結構和壓力限制充電裝置。

為了解決蓄電池電液外漏及在充電后期產生大量氣體，英國專利申請GB2127613采用透氣纖維隔板，充電率不大于C／20時，電池中出現足夠的氧復合。日本湯淺公司研制出新型NP3－6A密封鉛蓄電池，負極高于正極，靠露出電液的負電極吸收氣體。也有很多廠家生產具有催化結構或用第三電極、第四電極消除氣體的密封電池。也有采用耐高壓金屬外殼的密封鎘鎳電池，使用透氣隔膜，電極處于半干枯狀態，使氣體在電池內部復合。也有采用電池上裝有氣塞的半密封電池，充電后期，氣體帶有少許電液從氣塞中排出。上述電池中有些電池造價較高，大電流放電性能較差。有些需人工維護、污染環境。大多數電池電極一直浸泡在電液中，氣體復合速率小。另外上述電池充電時需人工管理或需用復雜充電設備，充電時間較長。

實用新型的目的是提供一種新型蓄電池結構和可靠的壓力限制充電裝置，由它們組成的蓄電池電源系統，造價低，全密封，無需維護。

簡要地說，電池的正負電極可以分別復合電池產生的氫和氧。本實用新型設計了電液自循環電池結構，即在電池上增設流動電液貯液室，它在電池中部或下部與電極組相通。充電前貯液室無電液，充電后期，電極產生大量氣體，不斷集聚到電池上部，使電池內部壓力大于貯液室內的壓力，此壓差將浸未電極的流動電液壓入貯液室，使氣體與電極直接接觸，并使電極與氣體接觸面積隨氣體量增加而擴大，提高了氣體與電極復合速率，實現了閉合氣體循環，即正極產生氧與負極反應，通過再充電不斷還原成負極活性物質。另外由于氧與負極反應使負極很難產生氫氣，因此電池能在低壓密封狀態下工作。充電結束，電池內部氣體與電極復合及電池放電消耗部分電液，電池內部壓力小于貯液室的壓力，流動電液又被自動壓回電極組，以供電池放電用。

另外本實用新型提供了一種壓力限制充電裝置，它在貯液室適當高度裝有控制極。充電初期，產生氣體很少，電液接觸不到控制極。充電后期，電池內部壓力增大，貯液室電液上升，它接觸到控制極時，控制極對電池組正負極產生的電壓來控制切斷充電回路，實現電池充電過程的自動控制。

申請對象與公知的裝置相比有以下優點，蓄電池處于全密封狀態工作，不會排出氣體，不會污染環境，不會喪失水份，不需維護。另外該電池充電時電池壓力低，電池殼可采用塑料，加工方便，造價低。同時該電池無需過多考慮隔膜的透氣性。可選用穩定性好的隔膜，電液量充足，電液與空氣隔絕，不易被有害氣體污染，又由于電池充放電時，電液流動，電池內各處電液比重均勻，因此電池壽命長，放電性能好。另外以往采用壓力限制充電法，由于壓力傳感器精度，重復性及靈敏性存在問題，因此很少采用，而本壓力限制充電裝置簡單，充電終止信號直接取自電池內部的壓力，精度高，工作可靠，充電時間短，整個充電過程不需人工管理，大大降低了整個電源系統的造價。

圖1、圖2是本實用新型的結構示意圖，其中圖1的貯液室在電池側面，圖2貯液室在電池上部。圖3是壓力限制自動充電控制裝置的電原理圖。

現在參照圖1、圖2、圖3對本實用新型加以進一步闡述。這種免維護電池結構見圖1、圖2。電池殼〔1〕可用尼龍等塑料塑壓成型，電池殼〔1〕與電極平行的兩側面內壁壓成豎槽作為氣室，以提高氣體復合速率。貯液室〔5〕通過連通管〔2〕與電極組〔3〕相通，使電液能相互流動。貯液室〔5〕內也可裝有吸電液的多孔材料，以利電池傾斜時正常工作。貯液室〔5〕體積一般不大，因電池中的電液大部份都被電極及隔膜吸收，只有少量流動電液，貯液室體積與流動電液之比為1：0.4，當電池殼強度較大時，縮小這個比例，可提高電池比能量。連通管〔2〕靠近貯液室一端設在貯液室的最下端，靠近電極組一端可根據不同蓄電池充電產生的氣體量和電極對氣體復合速率來確定，產生氣體量小及復合速率大的電池可靠近電池上部。控制極〔4〕為一根對電液無污染的導電絲，或其它電極材料制成。長度以充電結束時電液剛好觸及到控制極。其中圖2的控制極與安全閥〔8〕合為一體。安全閥〔8〕可防止意外事故。電極組〔3〕設計成負極過量。正負電極可采用雙片中間夾有多孔板或網作氣室，電極組靠近電池殼的兩邊片不包隔膜，以提高氣體復合速率。鉛蓄電池的負極板柵最好采用鉛鈣合金或少銻合金。隔膜采用吸電液較多的材料。電極組上部空間盡量減小，以提高電池比能量。所述的〔1〕〔4〕〔6〕〔7〕〔8〕相接處盡量保證密封。