專利名稱：單體電池內(nèi)壓自動平衡并共用安全閥的雙極性蓄電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及單體電池內(nèi)壓自動平衡的共用安全閥的雙極性蓄電池的結構。
背景技術：
將單體電池組合串聯(lián)是目前得到較高電壓電池組的有效方法。但存在如下缺點(1)單體電池需有極柱、匯流排、彼此之間連接需要連接片等，它們增加了電池組非活性物質(zhì)的質(zhì)量，同時作為導電通路的一部分增大了電池的內(nèi)阻；(2)由于流過極板的電流是先匯聚到極耳造成極板上各處的電流分布不均勻，進而降低了活性物質(zhì)的利用率和電池的壽命。當電池工作在高功率密度時上述問題更突出。如果采用雙極性結構制造電池能夠取消用于串聯(lián)電池的極柱、匯流排、連接片達到提高電池的能量密度和功率密度的目的。但是簡單地將單體電池密封而不配安全閥的設計是不完善的。因為單體電池的不均一性，充電時單體電池的內(nèi)壓是不一致的。不一致的內(nèi)壓將破壞電池的結構導致電池壽命終止。而雙極性電池中的每個單體電池都配備安全閥，結構上又不合理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種單體電池內(nèi)壓自動平衡并共用安全閥的雙極性蓄電池，它應具有設計合理、結構簡單、功率密度大、能量密度高、適合高功率密度工作的特點。本發(fā)明由中間單體電池14、側邊單體電池、孔環(huán)3、安全閥6、壓板7、隔膜10組成；中間單體電池14由邊框2、雙極性基板8、正極板9、負極板11組成，雙極性基板8固定在邊框2內(nèi)，正極板9固定在雙極性基板8的一側上，負極板11固定在雙極性基板8的另一側上，雙極性基板8的上部開有通孔4；側邊單體電池由兩個組成；其中左側邊單體電池15由邊框2、雙極性基板8、負極板11、負極接線柱1組成，雙極性基板8固定在邊框2內(nèi)，負極板11固定在雙極性基板8的右側，負極接線柱1固定在雙極性基板8的左側上部，雙極性基板8的上部開有通孔4；右側邊單體電池16由邊框2、雙極性基板8、正極板9、正極接線柱5組成，雙極性基板8固定在邊框2內(nèi)，正極板9固定在雙極性基板8的左側，正極接線柱5固定在雙極性基板8的右側上部，雙極性基板8的上部開有通孔4；若干個中間單體電池14固定在左側邊單體電池15和右側邊單體電池16之間，每兩個相鄰的中間單體電池14的正極板9與負極板11之間固定有隔膜10，左側邊單體電池15的負極板11與其相鄰的中間單體電池14的正極板9之間固定有隔膜10，右側邊單體電池16的正極板9與其相鄰的中間單體電池14的負極板11之間固定有隔膜10。在左側邊單體電池15和右側邊單體電池16的外側分別固定有壓板7，在一側的壓板7上開有通孔12，在壓板7上的通孔12內(nèi)固定有安全閥6，中間單體電池14之間、中間單體電池14與側邊單體電池之間、側邊單體電池與壓板7之間的空間分別形成氣室13，氣室13之間通過通孔4相互連通，由憎水材料制成的孔環(huán)3固定在雙極性基板8上的通孔4內(nèi)。所述的邊框2是由電絕緣材料制成。本發(fā)明適用于閥控密封鉛酸蓄電池、密封鎘鎳蓄電池、密封金屬氫化物鎳蓄電池。本發(fā)明的每個單體電池不必設置安全閥，由于單體電池的氣室通過通孔相互連通，并結合貧液設計，保證了各單體電池的內(nèi)壓自動平衡，從而即簡化了結構又避免各單體電池內(nèi)壓不均一造成電池結構破壞。本發(fā)明具有設計合理、結構簡單、功率密度大、能量密度高、適合高功率密度工作，可工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。
圖1是中間單體電池14的主剖視圖，圖2是中間單體電池14的右視圖，圖3是左側邊單體電池15的結構示意圖，圖4是右側邊單體電池16的結構示意圖，圖5是本發(fā)明的整體結構示意圖。
具體實施例方式本實施方式由中間單體電池14、側邊單體電池、孔環(huán)3、安全閥6、壓板7、隔膜10組成；中間單體電池由邊框2、雙極性基板8、正極板9、負極板11組成，雙極性基板8固定在邊框2內(nèi)，正極板9固定在雙極性基板8的一側上，負極板11固定在雙極性基板8的另一側上，雙極性基板8的上部開有通孔4；側邊單體電池由兩個組成；其中左側邊單體電池15由邊框2、雙極性基板8、負極板11、負極接線柱1組成，雙極性基板8固定在邊框2內(nèi)，負極板11固定在雙極性基板8的右側，負極接線柱1固定在雙極性基板8的左側上部，雙極性基板8的上部開有通孔4；右側邊單體電池16由邊框2、雙極性基板8、正極板9、正極接線柱5組成，雙極性基板8固定在邊框2內(nèi)，正極板9固定在雙極性基板8的左側，正極接線柱5固定在雙極性基板8的右側上部，雙極性基板8的上部開有通孔4；若干個中間單體電池14固定在左側邊單體電池15和右側邊單體電池16之間，每兩個相鄰的中間單體電池14的正極板9與負極板11之間固定有隔膜10，左側邊單體電池15的負極板11與其相鄰的中間單體電池14的正極板9之間固定有隔膜10，右側邊單體電池16的正極板9與其相鄰的中間單體電池14的負極板11之間固定有隔膜10。在左側邊單體電池15和右側邊單體電池16的外側分別固定有壓板7，在一側的壓板7上開有通孔12，在壓板7上的通孔12內(nèi)固定有安全閥6，中間單體電池14之間、中間單體電池14與側邊單體電池之間、側邊單體電池與壓板7之間的空間分別形成氣室13，氣室13之間通過通孔4相互連通，由憎水材料制成的孔環(huán)3固定在雙極性基板8上的通孔4內(nèi)。壓板7上的通孔12與雙極性基板8上的通孔4相對應。
權利要求
1.單體電池內(nèi)壓自動平衡并共用安全閥的雙極性蓄電池，它由中間單體電池(14)、側邊單體電池、孔環(huán)(3)、安全閥(6)、壓板(7)、隔膜(10)組成；其特征在于中間單體電池(14)由邊框(2)、雙極性基板(8)、正極板(9)、負極板(11)組成，雙極性基板(8)固定在邊框(2)內(nèi)，正極板(9)固定在雙極性基板(8)的一側上，負極板(11)固定在雙極性基板(8)的另一側上，雙極性基板(8)的上部開有通孔(4)；側邊單體電池由兩個組成；其中左側邊單體電池(15)由邊框(2)、雙極性基板(8)、負極板(11)、負極接線柱(1)組成，雙極性基板(8)固定在邊框(2)內(nèi)，負極板(11)固定在雙極性基板(8)的右側，負極接線柱(1)固定在雙極性基板(8)的左側上部，雙極性基板(8)的上部開有通孔(4)；右側邊單體電池(16)由邊框(2)、雙極性基板(8)、正極板(9)、正極接線柱(5)組成，雙極性基板(8)固定在邊框(2)內(nèi)，正極板(9)固定在雙極性基板(8)的左側，正極接線柱(5)固定在雙極性基板(8)的右側上部，雙極性基板(8)的上部開有通孔(4)；若干個中間單體電池(14)固定在左側邊單體電池(15)和右側邊單體電池(16)之間，每兩個相鄰的中間單體電池(14)的正極板(9)與負極板(11)之間固定有隔膜(10)，左側邊單體電池(15)的負極板(11)與其相鄰的中間單體電池(14)的正極板(9)之間固定有隔膜(10)，右側邊單體電池(16)的正極板(9)與其相鄰的中間單體電池(14)的負極板(11)之間固定有隔膜(10)，在左側邊單體電池(15)和右側邊單體電池(16)的外側分別固定有壓板(7)，在一側的壓板(7)上開有通孔(12)，在壓板(7)上的通孔(12)內(nèi)固定有安全閥(6)，中間單體電池(14)之間、中間單體電池(14)與側邊單體電池之間、側邊單體電池與壓板(7)之間的空間分別形成氣室(13)，氣室(13)之間通過通孔(4)相互連通，由憎水材料制成的孔環(huán)(3)固定在雙極性基板(8)上的通孔(4)內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的單體電池內(nèi)壓自動平衡并共用安全閥的雙極性蓄電池，其特征在于所述的邊框(2)是由電絕緣材料制成。
3.根據(jù)權利要求1所述的單體電池內(nèi)壓自動平衡并共用安全閥的雙極性蓄電池，其特征在于壓板(7)上的通孔(12)與雙極性基板(8)上的通孔(4)相對應。
全文摘要
單體電池內(nèi)壓自動平衡并共用安全閥的雙極性蓄電池，它涉及單體電池內(nèi)壓自動平衡的共用安全閥的雙極性蓄電池的結構。本發(fā)明的若干個中間單體電池(14)固定在左側邊單體電池(15)和右側邊單體電池(16)之間，在左側邊單體電池(15)和右側邊單體電池(16)的外側分別固定有壓板(7)，在一側的壓板(7)上開有通孔(12)，在壓板(7)上的通孔(12)內(nèi)固定有安全閥(6)，氣室(13)之間通過通孔(4)相互連通，由憎水材料制成的孔環(huán)(3)固定在雙極性基板(8)上的通孔(4)內(nèi)。本發(fā)明具有設計合理、結構簡單、功率密度大、能量密度高、適合高功率密度工作，可工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。
文檔編號H01M2/12GK1514500SQ0313354
公開日2004年7月21日 申請日期2003年5月21日 優(yōu)先權日2003年5月21日
發(fā)明者史鵬飛, 程新群, 鄧超, 杜春雨, 尹鴿平, 王素琴 申請人:哈爾濱工業(yè)大學