專(zhuān)利名稱(chēng)：塑料蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)存電能的蓄電池，尤其是其正負(fù)極板采用塑料作活化物質(zhì)載體的鉛酸蓄電池和鐵鎳蓄電池技術(shù)領(lǐng)域。
一般鉛酸蓄電池其正極板和負(fù)極板皆用鉛板制造，中間用木隔板或塑料隔板隔開(kāi)，然后將其浸在一定濃度的硫酸溶液中制成，由于硫酸溶液中的水份因化學(xué)反應(yīng)和自然蒸發(fā)容易發(fā)生濃度的變化，所以必須不時(shí)添加蒸餾水，另外，反應(yīng)時(shí)要產(chǎn)生氫氣和氧氣易發(fā)生燃燒爆炸，很不安全。最新發(fā)展起來(lái)的密封式蓄電池，雖然采用密封容器來(lái)防止硫酸溶液濃度的變化，不須經(jīng)常添加蒸餾水，免去了日常的維護(hù)工作，但其正極板和負(fù)極板仍使用鉛板，所以重量改變不大，且不耐振動(dòng)，壽命短，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)不易自動(dòng)化，成本高，易污染環(huán)境，對(duì)生產(chǎn)工人身體健康有不良影響。而鐵鎳蓄電池其陽(yáng)極、陰極板分別是鐵、三氧化二鎳作成的，電解液是氫氧鉀，可惜由于鎳用得太多，雖然輕便，但因價(jià)昂未能大量使用。目前正在研究的全塑料蓄電池，由于尚未能找到性能勝過(guò)鉛的廉價(jià)的活化物，所以至今不能替代鉛酸蓄電池。
上述兩種蓄電池均采用鉛板或鐵板和鎳板作活化物質(zhì)載體，因而對(duì)這三種金屬的需求量較大，相應(yīng)的重量較重。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過(guò)采用塑料作正負(fù)極板的活化物質(zhì)的載體，即用塑料代替鉛板或鐵板鎳板作活化物質(zhì)載體，也減少了鉛鐵鎳的消耗量，使得蓄電池的重量減輕，活化物質(zhì)性能優(yōu)良，電池本身的結(jié)構(gòu)緊湊，綜合性能更好。
實(shí)現(xiàn)上述目的的主要技術(shù)方案是該塑料蓄電池包括外殼(1)、正負(fù)極板(10)、(7)，電解液、分子篩(5)及電極引線(xiàn)(3)其特征在于在絕緣片(膜)(10)、(7)的兩面用導(dǎo)電膠(6)粘附粒狀活化物質(zhì)(9)、(12)，構(gòu)成正負(fù)極板(10)、(7)，浸透有電解液的多孔絕緣材料(13)作電解液載體，在每層正負(fù)極板(10)、(7)間夾一層電解液載體(13)構(gòu)成蓄電池芯；用密封材料(2)將上端設(shè)置有分子篩(5)的蓄電池芯固封于外殼(1)內(nèi)，電極引線(xiàn)(3)從正、負(fù)極板(10)、(7)引出，其中絕緣薄片(膜)(7)、(10)采用塑料薄膜，多孔絕緣材料(13)采用瓦棱板狀的多孔無(wú)紡塑料布或泡沫塑料，密封材料(2)采用密封樹(shù)脂或?yàn)r青。將前述的活化物質(zhì)采用PbO2和Pb構(gòu)成的正、負(fù)極板，電解液采用硫酸溶液，就做成了塑料鉛酸蓄電池；相應(yīng)的將前述的活化物質(zhì)采用Ni2O3和Fe構(gòu)成的正負(fù)極板，電解液用氫氧化鉀溶液則做成了塑料鐵鎳蓄電池。這兩種鉛酸蓄電池和鐵鎳蓄電池可采用相同的結(jié)構(gòu)，只需分別采用相應(yīng)的活化物質(zhì)和電解液即可。
這種塑料電池，由于活化物質(zhì)和電解液與現(xiàn)有的鉛酸蓄電池、鐵鎳蓄電池一樣，因而其工作原理也是相同的。
將本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，由于采用塑料薄膜代替Pb板或Fe板和Ni板作為活化物質(zhì)的載體，因而其重量大大減輕，相應(yīng)的單位重量蓄電能力增強(qiáng)，據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得其蓄電能力能提高30％以上，用塑料代替金屬板作活化物質(zhì)載體，大大節(jié)省了對(duì)金屬Pb、Fe、Ni的消耗，降低了蓄電池的成本，且塑料薄膜是柔性的，因而蓄電池的形狀、構(gòu)造更趨合理，可做成卷狀的(如圓形、方形等)體積也可做得更小。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是將蓄電池芯固封于外殼內(nèi)，抗振動(dòng)和沖擊性好，密封性能好，則使用壽命可延長(zhǎng)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述

圖1是本實(shí)用新型的主剖視圖。
圖2是圖1的A－A剖視圖。
圖3是蓄電池芯為疊層結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、圖2所示的是蓄電池芯采用卷狀結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。將蓄電池芯用密封樹(shù)脂2固封于外殼1內(nèi)，蓄電池芯上端覆蓋一層多孔氧化鉛窗口，即分子篩5，電池的正、負(fù)接線(xiàn)柱4由電極引線(xiàn)3分別由正、負(fù)極板引出，電極引線(xiàn)3用導(dǎo)電膠8與電極板相連。卷狀蓄電池芯展開(kāi)為長(zhǎng)條狀疊層結(jié)構(gòu)，正、負(fù)極板和電解液載體均為長(zhǎng)條狀，正極板是在絕緣薄膜10的兩面粘附粒狀活化物質(zhì)12(PbO2或Ni2O3)，負(fù)極板是在絕緣薄膜7的兩面粘附粒狀活化物質(zhì)9(Pb或Fe)，粒狀活化物質(zhì)9、12是用導(dǎo)電膠6、11粘附在絕緣薄膜7、10兩面的，導(dǎo)電膠既起粘結(jié)作用又起導(dǎo)電作用。用瓦棱板狀的多孔無(wú)紡塑料布或泡沫塑料13作電解液載體，將電解液(硫酸或氫氧化鉀)浸透在電解液載體中。正、負(fù)極板10、7和電解液載體13按照從里至外依次是負(fù)極板7－電解液載體13－正極板10－電解液載體13或正極板10－電解液載體13－負(fù)極板7－電解液載體13的順序緊密相疊并卷成圖2所示的卷狀構(gòu)成蓄電池芯。卷狀電池芯的層數(shù)可以是多層，由具體的蓄電容量的需要確定；并聯(lián)電池芯的個(gè)數(shù)，由蓄電池輸出電壓的需要確定。其中密封樹(shù)脂2也可以用瀝青替代。
圖3所示的是蓄電池芯做成方(矩)形疊層結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例，圖示為俯剖視圖，其中外圍部分外殼1、密封樹(shù)脂2、電極引線(xiàn)3、接線(xiàn)端4、分子篩5、導(dǎo)電膠8的結(jié)構(gòu)同第一實(shí)施例，所不同的是正、負(fù)極板10、7與電解液載體13做成片狀，相間疊成方(矩)形構(gòu)成電池芯，但其左右兩側(cè)應(yīng)該都是電解液載體13與密封樹(shù)脂2接觸。
在采用實(shí)用新型中多孔絕緣材料之所以采用瓦棱板狀的多孔無(wú)紡塑料布或泡沫塑料，是出于能浸透足夠的電解液和保證電化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的氧氣和氫氣能隨時(shí)排出而考慮的。在蓄電池芯上端設(shè)置多孔氧化鋁窗口(分子篩)是保證只能使反應(yīng)過(guò)程中的氧氣和氫氣排出，而水分子不能通過(guò)，在使用中不會(huì)因氧氣和氫氣積累過(guò)多而爆炸，也不需添加蒸餾水，用戶(hù)使用更為方便。再者，用注塑和壓注樹(shù)脂或?yàn)r青膠，將蓄電池芯密封在塑料外殼內(nèi)，使蓄電池十分牢固，能經(jīng)受得起很大的振動(dòng)和沖擊而不損壞，不會(huì)像現(xiàn)有鉛酸蓄電池或鐵鎳蓄電池那樣容易發(fā)生極板的損壞，因而更適用于汽車(chē)等經(jīng)常承受強(qiáng)烈振動(dòng)的運(yùn)輸工具上，壽命極長(zhǎng)。
權(quán)利要求1.一種塑料蓄電池，包括外殼(1)，正、負(fù)極板(10)、(7)，電解液、分子篩(5)電極引線(xiàn)(3)，其特征在于在絕緣薄片(膜)(10)、(7)的兩面用導(dǎo)電膠(6)粘附粒狀活化物質(zhì)(9)、(12)構(gòu)成正、負(fù)極板(10)、(7)，浸透有電解液的多孔絕緣材料(13)作電解液載體，在每層正、負(fù)極板(10)、(7)間夾一層電解液載體(13)構(gòu)成蓄電池芯；用密封材料(2)將上端設(shè)置有分子篩(5)的蓄電池芯固封于外殼(1)內(nèi)，電極引線(xiàn)(3)從正、負(fù)極板(10)、(7)引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料蓄電池，其特征在于蓄電池芯呈卷狀，其展開(kāi)為長(zhǎng)條狀疊層結(jié)構(gòu)，正、負(fù)極板(10)、(7)和電解液載體(13)均為長(zhǎng)條狀并按照從里至外依次是負(fù)(正)極板(7)——電解液載體(13)——正(負(fù))極板(10)——電解液載體(13)的順序緊密相疊并卷成卷狀，構(gòu)成蓄電池芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料蓄電池，其特征在于蓄電池芯為正、負(fù)極板(10、(7)、電解液載體(13)多層相疊而成的方(矩)形結(jié)構(gòu)，所有正、負(fù)極板分別用導(dǎo)電膠(8)引出正負(fù)電極接線(xiàn)柱(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.2.3.所述的塑料蓄電池，其特征在于絕緣薄片(膜)(7)、(10)采用塑料薄膜，多孔絕緣材料(13)采用瓦棱板狀的多孔無(wú)紡塑料布或泡沫塑料，密封材料(2)采用密封樹(shù)脂或?yàn)r青。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.2.3.所述的塑料蓄電池，其特征在于正、負(fù)極板(10)、(7)兩面粘附的活化物質(zhì)系PbO2(9)和Pb(12)，電解液為硫酸溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1.2.3.所述的塑料蓄電池，其特征在于正、負(fù)極板(10)、(7)兩面粘附的活化物質(zhì)系Ni2O3(9)和Fe(12)，電解液為氫氧化鉀溶液。
專(zhuān)利摘要一種用塑料薄膜作電極板的塑料電池，包括外殼，正、負(fù)極板，電解液、分子篩及電極引線(xiàn)，其特征在于在絕緣薄片(膜)的兩面用導(dǎo)電膠粘附粒狀活化物質(zhì)構(gòu)成正、負(fù)極板浸透有電解液的多孔絕緣材料作電解液載體，在每層正、負(fù)極板間夾一層電解液載體構(gòu)成蓄電池芯；用密封材料將上端設(shè)置有分子篩的蓄電池芯固封于外殼內(nèi)。蓄電池可做成卷狀或方(矩)形疊層狀，將活化物質(zhì)采用PbO
文檔編號(hào)H01M10/12GK2160158SQ93217678
公開(kāi)日1994年3月30日 申請(qǐng)日期1993年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月9日
發(fā)明者謝鼎衡, 黃吉蓉 申請(qǐng)人:謝鼎衡, 黃吉蓉