[實(shí)用新型]帶排氣閥的高性能密封鉛酸蓄電池

無效

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• 申請日: 1995-01-10
• 公開（公告）號: CN2239079Y
• 公開（公告）日: 1996-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫頎
• 申請（專利權(quán)）人: 張家港市蓄電池廠
• 主分類號: H01M10/12
• 分類號: H01M10/12;H01M2/12
• 代理公司: 蘇州市專利事務(wù)所
• 代理人: 范晴

本實(shí)用新型涉及一種蓄電池。

在密封鉛酸蓄電池中，密封容器通常是由電池槽朝上開口和復(fù)蓋電池槽上部分的蓋構(gòu)成，由中間隔分開的多個(gè)單體電池室在密封容器內(nèi)構(gòu)成。將正負(fù)極板和隔板相互疊放構(gòu)成的極群組裝入每個(gè)單格電池室內(nèi)，電池上部留有一定空間形成氣室，并在蓋上配置一個(gè)或數(shù)個(gè)安全閥，電解液通常吸附于隔板或膠體材料中，形成不流動(dòng)的電解液。電池充電時(shí)，當(dāng)電池電壓達(dá)到一定值后，正極板上析出的氧氣透過多孔性隔板傳到負(fù)極板，在負(fù)極板上再化合成水，這就大大減少了電池在使用時(shí)水的損耗，從而達(dá)到電池在使用壽命期間免加水及電解液的目的。但是，在所說的普通電池中，閥的開啟壓力通常為40至98Kpa，為使電池正負(fù)極板間形成氣體化合通道均采用貧電解液式設(shè)計(jì)，電池內(nèi)電解液量十分有限，一般僅為10-12g/Ah，電池內(nèi)氧氣再化合效率為90％-98％。為了在電池中儲備一定的能量，必須需要正極活性物質(zhì)，負(fù)極活性物質(zhì)和電解液。根據(jù)鉛酸蓄電池充放電理論，其充放電反應(yīng)可用下列化學(xué)反應(yīng)方程式表示：正極活性物質(zhì)(PbO₂)+負(fù)極活性物質(zhì)(PbSO₄)+H₂O，實(shí)際上不可能完全利用電池中的正極和負(fù)極活性物質(zhì)，活性物質(zhì)的利用率依賴于放電率，以小電流放電率(例如放電時(shí)間持續(xù)8小時(shí)以上)工作時(shí)，活性物質(zhì)利用可以是大電流放電率(例如1-5分鐘)的若干倍。因此，為小電流放電率設(shè)計(jì)的電池所需的電解量要多于大電流放電率的電池。按照一般方法制造的電池適用于大電流放電率，但不適用于小電流放電率，或者，適用于小電流放電率，但不適用于大電流放電率。然而在電池的實(shí)際使用場合(例如UPS電源)，它既要求電池能以大電流放電率工作，又要求能以小電流放電率工作。因此，普通電池很難滿足這一要求，而且，在這類電池中，電池內(nèi)壓力一般較高，熱量不易擴(kuò)散，當(dāng)電池使用一段時(shí)間后，常常出現(xiàn)電解液干涸、電池發(fā)熱、膨脹變形其他至失效。

本實(shí)用新型的目的是：提供一種帶排氣閥的高性能密封鉛酸蓄電池，它既適用于大電流放電率使用，又適用于小電流放電率使用，且可防止電池殼膨脹變形，有效延長電池的使用壽命。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種帶排氣閥的高性能密封鉛酸蓄電池，包括電池槽，電池槽內(nèi)的正極板和負(fù)極板，將正極板和負(fù)極板隔開的隔板，熔融封合在電池槽上的電池蓋，正極板和負(fù)極板上的正極匯流排和負(fù)極匯流排，以及正極柱和負(fù)極柱；所述負(fù)極板的面積大于正極板的面積，所述電池蓋與正極板、負(fù)極板、隔板上端形成的氣室和正極板、負(fù)極板、隔板與電池槽四周的空隙內(nèi)填充有電解液吸附材料，所述電池蓋上設(shè)有電解液的加注小孔和排氣閥的安裝小孔。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

首先，普通電池正、負(fù)極板面積基本上是一致的，電池充電到一定程度時(shí)，正極板上產(chǎn)生的氧氣，大部分會(huì)在負(fù)極板上再化合成水，但仍會(huì)有一部分會(huì)從電池極群組的短側(cè)面及上部逸出，它們不會(huì)再回到負(fù)極板上化合成水流入電解液中，這部分氣體不僅增加了電池內(nèi)壓，而且還會(huì)使電解液干涸，由于氣體不能進(jìn)行充分化合，常常造成電池性能降低，電池發(fā)熱及膨脹變形，嚴(yán)重時(shí)過早失效。此外，由于正極板的骨架是用鉛合金制成的，電池在經(jīng)受反復(fù)充放電或長期的充電過程中，這種鉛合金會(huì)逐步被氧化成二氧化鉛，同時(shí)體積增大，因而正極板面積會(huì)逐步大于負(fù)極板面積，這就更增多了氧氣從極群組的短側(cè)面及上部逸出的機(jī)會(huì)，因此，更加重了上述問題的產(chǎn)生。本實(shí)用新型采取了負(fù)極板面積大于正極板面積的做法，這樣便擴(kuò)大了正板上析出的氧氣在負(fù)極板上的反應(yīng)區(qū)域，即使正極板因充電發(fā)生面積變大，仍能使氧氣在負(fù)極板上正常化合成水，并回入電解液中。再則，采用這一措施能使負(fù)極板面積比普通電池負(fù)極板面積增大5％-30％，因而在同等充電條件下，相應(yīng)降低了負(fù)極板的電流密度，減緩了氧氣在負(fù)極板上化合成水的電化學(xué)極化現(xiàn)象，更有利于氧氣在負(fù)極板上進(jìn)行充分化合，有效保持并延長了電池的正常使用性能。

其次，在普通電池中電解液主要保持在正、負(fù)極板之間的玻璃纖維隔板或膠體材料中，而本實(shí)用新型的電解液不僅保持在玻璃纖維隔板中，而且還保持在填充于電池極群組四周的空隙時(shí)及極群組上部空間的電解液吸附材料中，采取這一措施有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.電池內(nèi)擁有的電解液量多于普通電池，由于電解液量充足，因此，電池性能得到進(jìn)一步提高，它不僅能滿足大電流放電特性，而且還適用于小電流放電的場合。