專利名稱：催化劑封于殼內(nèi)的全密封免維護(hù)膠體蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電化學(xué)二次電源領(lǐng)域，屬于蓄電池的制造技術(shù)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，全密封、免維護(hù)的膠體蓄電池制造通常采用下述兩種方法一是以德國為主要生產(chǎn)國的氣相催化法；二是以美國、日本為主要生產(chǎn)國的陰極吸收法。氣相催化法是本世紀(jì)30年代德國阿道夫·德斯勒發(fā)明并取得專利的。其原理是將裝有鈀催化劑的催化栓裝在膠體蓄電池加水帽上，催化劑使電極上析出的氣體再化合成N2O，并回到蓄電池內(nèi)部，以此來達(dá)到免維護(hù)(實(shí)際是較少維護(hù))的目的。這種蓄電池有一個(gè)很大的缺陷，即不能完全消除蓄電池使用過程中對(duì)H2O的消耗，這是因?yàn)槠湓倩系臈l件必須符合“定組成定律”。即一定量的氫氣只能與一定量氧氣，也就是說必須保持氫氣和氧氣的適當(dāng)數(shù)量比(2∶1)，才能進(jìn)行完全的再化合，氫氣多了或氧氣多了均不能使它們?cè)跀?shù)量上進(jìn)行完全的再化合，只能完成部份的化合。然而，在蓄電池內(nèi)部的反應(yīng)中，不可能做到陰陽兩極的完全“匹配”---特別是經(jīng)多次充放電以后的膠體蓄電池。故而便會(huì)發(fā)生陽極先充畢開始釋放氧氣而陰極尚未充畢正在進(jìn)行硫酸鉛向金屬鉛的轉(zhuǎn)化而未釋放氫氣，即單純的放氧過程。我們稱這個(gè)過程為“氧問題”。這一過程與陰極鉛的自行溶解造成陰極自放電有關(guān)。在這個(gè)過程中，就有部份氧排出蓄電池體外。多余氣體的逸出，消耗了蓄電池內(nèi)的H2O，仍須作補(bǔ)充之類的維護(hù)工作，也就是氣相催化法不能解決氧問題，并使膠體蓄電池不能真正達(dá)到免維護(hù)的目的。由于必須解決氣體逸出問題以防氣壓過大產(chǎn)生爆炸，所以在氣相催化法膠體蓄電池內(nèi)，全部設(shè)置了蓄電池內(nèi)部與外界空氣相連通的通道即逸氣孔，因而也不能真正做到全密封。
陰極吸收法則能很好地解決“氧問題”，但它卻不能解決氫問題。陰極吸收法其原理就是使正極在充電過程中產(chǎn)生的氧氣，透過隔板擴(kuò)散到陰極，與活性物質(zhì)鉛反應(yīng)形成氧化鉛，進(jìn)而與H2SO4反應(yīng)，生成PbSO4和H2O。但這類膠體蓄電池卻不能消除陰極在自放電過程中析出的氫。這樣，多余氫的逸出，消耗了蓄電池內(nèi)部的H2O，也不能真正做到完全免維護(hù)。同時(shí)，由于該類膠體蓄電池統(tǒng)統(tǒng)設(shè)置了，供氣體逸出的橡膠閥與外界的通道，故也不能做到完全的密封。
本實(shí)用新型的目的，在于針對(duì)上述兩種“全密封”“免維護(hù)”膠體蓄電池的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造出一種完全密封和免維護(hù)的膠體蓄電池。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的將催化劑封入蓄電池殼內(nèi)，使蓄電池外殼成為一種完全密封的結(jié)構(gòu)，以此種結(jié)構(gòu)解決“氧問題”。此種結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)在于對(duì)蓄電池外殼來說，蓄電池殼上蓋是一倒凹狀，內(nèi)頂部留有1至3厘米的空隙，催化劑盛裝盒安裝于這一空隙內(nèi)。催化劑盛裝盒事先裝入該盒容積約三分之二的催化劑，并在封合蓄電池殼上蓋與下體之前固定于蓄電池殼上蓋內(nèi)頂部的空隙內(nèi)。由于催化劑封于蓄電池殼上蓋內(nèi)頂部，而不是安裝在蓄電池殼的外部，故使蓄電池殼在外部不存在任何孔洞，從而真正實(shí)現(xiàn)了全密封(氣相催化法膠體蓄電池的催化劑，安裝于蓄電池內(nèi)部與外界相通的孔洞上即加水帽上，所以也無法完全密封)。
另外，結(jié)合采用0.2至1.5毫米的硼硅酸鹽隔板解決“氫問題”，使蓄電池內(nèi)部的H2O始終保持在蓄電池內(nèi)，從而使蓄電池在整個(gè)使用壽命期限內(nèi)絕對(duì)免維護(hù)。這樣，本實(shí)用新型不僅取消了“氣相催化法”“陰極吸收法”膠體蓄電池與外界的氣體通道，實(shí)現(xiàn)了全密封，而且由于解決了“氫問題”實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，真正成為全密封免維護(hù)的膠體蓄電池。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行祥細(xì)說明本實(shí)用新型的附圖中1為催化劑盛裝盒，2為催化劑，3為膠體閉蓄電池殼上蓋，4為蓄電池殼下體，5為硼硅酸鹽纖維隔板，6為蓄電池穿壁樁頭，7為陽極群，8為陰極群。
圖中1為催化劑盛裝盒。該盒內(nèi)盛裝催化劑2后，固定于膠體蓄電池殼的上蓋。該盒底部留有1～15個(gè)小孔，以便進(jìn)行化合反應(yīng)。該盒體積為1～10cm3。該盒形狀為方形或圓形。
膠體蓄電池殼的上蓋3與現(xiàn)有技術(shù)中的上蓋不同之處在于它不留任何孔洞，表面也無任何突起和凹陷。膠體蓄電池下體4與現(xiàn)有技術(shù)中的下體完全一樣。蓄電池按常規(guī)技術(shù)進(jìn)行膠粘或熱封。這樣，由于事先安裝了催化劑盛裝盒，就使催化劑密封于蓄電池內(nèi)部。
采用本實(shí)用新型生產(chǎn)的蓄電池，可以真正做到全密封和免維護(hù)，可以消除蓄電池使用過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染，減輕使用者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高蓄電池的使用效能和蓄電池的使用壽命，節(jié)約了寶貴能源，具有較好的實(shí)用效果和社會(huì)效益。
實(shí)施例將一長為2.5厘米、寬為2厘米、高為2厘米的催化劑盛裝盒裝入三分之二的催化劑，安裝于膠體蓄電池殼上蓋的內(nèi)頂部，注入高效膠體電解質(zhì)后，用熱合機(jī)將其封合，即成催化劑封于蓄電池殼內(nèi)的全密封免維護(hù)膠體蓄電池。這種蓄電池不泄漏其內(nèi)部任何物質(zhì)，也無需向其內(nèi)部加入任何物質(zhì)，真正的全密封和免維護(hù)。
權(quán)利要求1.一種由殼上蓋(3)、殼下體(4)，隔板(5)，穿壁焊裝頭(6)，陽極群(7)，陰極群(8)所組成的催化劑封于殼內(nèi)的全密封免維護(hù)的膠體蓄電池，其特征在于蓄電池的上蓋(3)上，裝設(shè)了一個(gè)催化劑盛裝盒(1)，內(nèi)裝催化劑，盛裝盒底部設(shè)有1～15個(gè)小孔，該盒體積1～10立方厘米，形狀為方形或圓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全密封免維護(hù)的膠體蓄電池，其特征在于裝設(shè)在蓄電池殼下體(4)內(nèi)的隔板(5)采用0.2～1.5毫米厚層的硼硅酸鹽纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全密封免維護(hù)的膠體蓄電池，其特征在于蓄電池殼的上蓋沒有任何孔洞。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電化學(xué)二次電源領(lǐng)域,是一種上蓋無任何孔洞真正完全密封型的免維護(hù)膠體蓄電池。它由殼上蓋(3)、殼下體(4)、隔板(5)、穿壁焊裝頭(6)、陽極群(7)、陰極群(8)等所組成。其要點(diǎn)是:上蓋(3)設(shè)計(jì)了一個(gè)底部開有1—15個(gè)氣孔形呈方形或圓形狀的催化劑盛裝盒(1),是一種蓄電池內(nèi)環(huán)境完全密閉的新型實(shí)用產(chǎn)品?？捎糜跈C(jī)動(dòng)車,家庭,礦山,辦公室及移動(dòng)用電場(chǎng)合等各方面。
文檔編號(hào)H01M2/00GK2272614SQ9522847
公開日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1995年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月5日
發(fā)明者謝歌雯 申請(qǐng)人:謝歌雯