專利名稱：纖維鎳氫高能礦燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤礦井下攜帶式照明工具，尤其涉及一種金屬氫化物-纖維鎳環(huán)保高能防爆電池作為電源的礦燈。
目前，煤礦使用的絕大部分礦燈采用的是鉛酸蓄電池作為電源，該類型礦燈不但存在著重量比能量較低、體積大、壽命短、光比能低等缺點，而且，維護量大，使用成本高，污染環(huán)境。
為了克服上述不足之處，本實用新型提供了一種容量大、重量輕、防爆性能高、無污染、免維護的氫化物(MH)-纖維鎳(Ni)高能礦燈。
該纖維鎳氫高能礦燈主要有電池殼體，纖維鎳氫電池組、密封墊、密封板、電子欠壓保護器、電磁過流保護器、電纜線、燈頭所組成。
本實用新型的核心是電源部分，作為電源部分的環(huán)保高能免維護堿性蓄電池，其正電極是氧化鎳纖維電極(Ni)，負電極是金屬氫化物電極(MH)，電解液采用KOH水溶液，隔膜采用吸堿量透氣性好的PP隔膜。蓄電池采用正極限制設計，負極過量設計，保證電池充電、放電的穩(wěn)定性，以達到性能高、壽命長。
MH-Ni蓄電池是箔式電極卷繞式結(jié)構(gòu)，外殼采用低碳鋼引伸鍍鎳殼體，封口采用機械密封，蓋帽設有安全防爆閥，確保在異常情況下電池的安全使用，以達到無污染，免維護。
本高能礦燈技術(shù)解決方案涉及高能復合纖維鎳-氫電池組，所說該復合纖維鎳-氫電池為三只性能一致的纖維-氫電池，用鎳電極片串聯(lián)焊接而成的，三只電池均經(jīng)嚴格分容一致組合成一體，并成直立狀放置在電池殼體中，用雙面膠和熱注塑膠固定，起固定、緩沖減震作用。所述纖維鎳氫高能礦燈的核心部分是燒結(jié)式復合鎳纖維正極板的制造工藝，本工藝是將我公司生產(chǎn)專利技術(shù)產(chǎn)品復合鎳纖維和加拿大INCO公司生T225材料及造孔劑混合使用，通過燒結(jié)爐的刮漿、烘干燒結(jié)等工序，形成電池基板。該基板由于復合鎳纖維經(jīng)燒結(jié)后，得以脫芯而形成中空鎳纖維，從而使基板孔率比普通基板孔率提高15～20％，增加了電池活性物質(zhì)的負載量，提高了電池的容量。所述復合中空鎳纖維為短纖維狀，中間為3～5μm的化纖，通過濕法氫還原技術(shù)制造而成，直徑為20～30μm。表面具有優(yōu)良的導電性能。該纖維鎳在電池基板中呈空間三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，降低了電池內(nèi)阻，增強了電池基板的強度和導電性能，進一步提高了電池大電流充放電性能，延長了電池的壽命，所述電池組通過嚴格設計結(jié)合各種保護措施，電池壽命可保證在二年以上。
發(fā)明設計的電子欠壓保護器是針對礦燈過分延點而設計的電子保護器，它是在充分考慮電池放電能力的基礎(chǔ)上而特殊設計的。電子欠壓保護器的核心是采樣電路，即采樣到設定值M，當采樣低于M值時，電子欠壓保護器動作，切斷電源防止電池進一步地深放電，對電池極板造成傷害，從而影響電池壽命。當電池組電壓回升到設定值N時，該電子欠壓保護器恢復供電，礦燈又可正常工作。
附


圖1為纖維鎳氫電池高能礦燈結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為密封板示意圖；附
圖1所示1·電池殼體 2·纖維鎳氫高能電池組 3·密封墊 4·密封板 5·電子欠壓保護器 6·電磁過流保護器 7·殼體上部 8·電纜線 9·燈頭附圖2所示10·澆注雙面螺母 11·澆注單面螺母 12·澆注雙面螺母參照附
圖1和附圖2，說明如下方案中所述電池殼體(1)為高強度ABS工程塑料澆注而成，殼體上設有兩個腰帶扣，腰帶扣采用加厚設計，防止使用過程中出現(xiàn)斷扣現(xiàn)象。電池組件中的正極出線用膠皮電纜線引出，接于密封板(4)(圖2)的澆注雙面螺母(12)的下接口。本方案中所說的密封墊為橡膠皮墊(3)。上面設有4個固定孔，兩個出線孔，起防塵、防水、隔爆作用。方案中所述密封板(4)為ABS工程塑料澆注而成，上面設有固定孔4個，澆注銅質(zhì)螺母3個。其中澆注螺母(10)為雙面螺母。下接口聯(lián)結(jié)電池組件(2)的負極出線，上接口聯(lián)結(jié)電磁過流保護器(6)的進線端，澆注螺母(11)為單面螺母，用于電磁過流保護器(6)的出線端和礦燈頭雙芯電纜線的負極引線端，澆注螺母(12)為雙面(12)為雙面螺母。下接口聯(lián)結(jié)電池組件(2)的正極出線，上接口聯(lián)結(jié)礦燈頭雙芯電纜線的正極引線端。方案所述電磁過流保護器(6)，起到電池組件的過載及短路保護和過放電作用，當負載增大超過保護值或短路時，該電磁過流保護器迅速啟動內(nèi)部電路，變成涓流輸出，保護電池組不受傷害，當故障點不排除，該電磁過流保護器一直處于保護狀態(tài)，直到故障排除為止，且在發(fā)生短路故障時，由于電磁保護器極短時間內(nèi)啟動保護功能，不會產(chǎn)生電火花；故障點排除后，該電磁過流保護器自動恢復正常工作狀態(tài)，保護次數(shù)可達一萬次以上，解決了原酸性礦燈一次性保險在起保護后需更換的問題。當電池出現(xiàn)過放電現(xiàn)象時本高能礦燈發(fā)明的電池過放電電子欠壓保護器(5)，在電池放電電壓到設定值M時，該電子保護器自動切斷電源，自動進入保護電池狀態(tài)，防止電池過放電對電池傷害，當電池電壓回升到設定值N時，該電子欠壓保護器又自動恢復供電，礦燈又可正常工作，從而進一步延長電池使用壽命。密封墊(3)和密封板(4)涂粘合劑粘牢后，分別將正、負極引線端子用螺絲、平墊、彈簧墊緊固在相對應的接線口上，電池殼體(1)上的口涂密封膠，將密封墊、密封板組件用螺釘固定在電池殼體，使整個電池殼體內(nèi)部安全隔爆，防塵防水。方案所述礦燈頭為煤科院上海分院的專利產(chǎn)品，其雙芯電纜線(8)用固定卡板安放在礦燈電池殼體上部(7)的出線孔中，出線孔中設有防爆膠墊、固定螺母，起隔爆、防塵和防止電纜線撥脫現(xiàn)象。燈頭(9)上設有一控制開關(guān)，礦燈電路正常，控制開關(guān)閉合后，設在燈頭中的高能燈泡即發(fā)光。所述該型高能礦燈的比光能較普通酸性礦燈提高了91％，所述礦燈整體重量僅為850克，其重量比能量較普通酸性礦燈提高了42％，由于采用了高能纖維鎳氫電池，體積僅為360立方厘米。
權(quán)利要求1.一種纖維鎳氫高能礦燈，主要由電池殼體(1)，纖維鎳氫電池組(2)、密封墊(3)、密封板(4)、電子欠壓保護器(5)、電磁過流保護器(6)，燈頭(9)所組成，其特征在于纖維鎳氫電池組(2)由三只纖維鎳氫電池經(jīng)鎳電極片串聯(lián)焊接而成并成直立狀放置在電池殼體(1)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維鎳氫高能礦燈其特征在于密封板(4)上設有固定孔4個，澆注銅質(zhì)螺母3個，其中螺母(10)為雙面螺母，下接口聯(lián)接電池組(2)的正極出線，上接口聯(lián)接電磁過流保護器(6)的進線端。
專利摘要本實用新型涉及煤礦井下攜帶式照明工具,尤其涉及一種金屬氫化物纖維鎳環(huán)保高能防爆電池作為電源的礦燈。該纖維鎳氫高能礦燈主要由電池殼體,纖維鎳電池組、密封板、電子欠壓保護器、電磁過流保護器,燈頭所組成。其特征是:纖維鎳氫電池組(2)由三只纖維鎳氫電池經(jīng)鎳電極片串聯(lián)焊接而成并成直立狀放置在電池殼體(1)中。該礦燈整體重量為850克,體積僅為360立方厘米。
文檔編號F21L4/00GK2503316SQ0126243
公開日2002年7月31日 申請日期2001年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月27日
發(fā)明者王永錄, 仇學軍, 梁華西, 何偉, 張慶賀, 張建民, 劉鳳永, 戴金陽 申請人:徐州中科柯尼電源有限責任公司