一種蓄電池用的壓力傳導(dǎo)裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種可適應(yīng)各種壓力環(huán)境使用的蓄電池壓力傳導(dǎo)裝置。包括一通常的蓄電池外箱，在蓄電池外箱的補(bǔ)充加液口或蓄電池的減壓閥口上，固聯(lián)一為壓力傳導(dǎo)件，并且壓力傳導(dǎo)件底面與蓄電池內(nèi)部的電解質(zhì)接觸。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)可有效地把蓄電池外部環(huán)境壓力，通過(guò)壓力傳導(dǎo)裝置及液態(tài)電解質(zhì)的傳遞，使蓄電池以外殼為界面達(dá)到內(nèi)外壓力動(dòng)態(tài)平衡，從而適應(yīng)蓄電池在不同壓力環(huán)境、特別是深海環(huán)境的使用目的。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種蓄電池的結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種可適應(yīng)各種壓力環(huán)境下使用的蓄電池用的壓力傳導(dǎo)裝置。迄今為止，蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域絕大部分是在陸地的空氣環(huán)境中使用，外部環(huán)境壓強(qiáng)無(wú)論是晴天還是下雨均為1個(gè)氣壓?jiǎn)挝蛔笥遥虼耍F(xiàn)有市場(chǎng)上銷(xiāo)售的蓄電池產(chǎn)品的外箱很少考慮外部環(huán)境壓強(qiáng)急劇變化后的應(yīng)用設(shè)計(jì)。近年來(lái)，由于陸地資源日趨貧乏，各發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家不約而同地把開(kāi)發(fā)視線移向更加豐富的海底資源，從而提出了可適應(yīng)各種壓力環(huán)境使用的蓄電池(如在深海中使用的電池)的需求。眾所周知，深海資源的勘探和開(kāi)發(fā)，除制作出自動(dòng)化機(jī)械外第一個(gè)碰到的難題是能源問(wèn)題。對(duì)于一些固定領(lǐng)域作業(yè)，人們尚可以象在陸地那樣鋪設(shè)特種電纜解決能源問(wèn)題。但對(duì)于深海特別是需要移動(dòng)式作業(yè)時(shí)，只能依靠蓄電池提供能源，為此要求蓄電池必須適應(yīng)在幾十甚至幾百個(gè)氣壓?jiǎn)挝粔簭?qiáng)的外部環(huán)境中使用。在現(xiàn)有的深海電池設(shè)計(jì)中，一般是將常規(guī)蓄電池的外殼改用高強(qiáng)度材料制作，或者采用高強(qiáng)度材料制作專(zhuān)用的蓄電池抗壓外箱，用于抵抗外部環(huán)境壓力，由此大大增加了蓄電池成本，不利于民用蓄電池的價(jià)廉實(shí)用原則。另一方面，即使采用高強(qiáng)度抗壓外箱的方法，對(duì)于數(shù)千米深海環(huán)境使用的要求來(lái)說(shuō)，在材料工藝方面實(shí)現(xiàn)的難度極大，因此目前世界上僅有幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家獲得工業(yè)成功，市場(chǎng)價(jià)格昂貴。所以，民用蓄電池業(yè)一直研究尋求一種廉價(jià)實(shí)用的方法，期望可用工業(yè)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便的方法制作出深海用蓄電池，以適應(yīng)21世紀(jì)海洋民用工業(yè)發(fā)展的需求。本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于克服已有的民用蓄電池不能在外部環(huán)境壓力過(guò)大的情況下使用的缺點(diǎn)，或者是克服已有的采用高強(qiáng)度抗壓外箱的蓄電池制作難度極大和成本高的缺點(diǎn)，從而提供一種適用于深海下使用的、全部采用常規(guī)材料制造，制作工藝簡(jiǎn)單的蓄電池用的壓力傳導(dǎo)裝置。本專(zhuān)利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本專(zhuān)利技術(shù)提供的蓄電池用的壓力傳導(dǎo)裝置，包括一通常的蓄電池外箱，在蓄電池外箱的補(bǔ)充加液口或蓄電池的減壓閥口(將原減壓閥帽蓋去除)上，固聯(lián)一壓力傳導(dǎo)件，并且壓力傳導(dǎo)件的底部與蓄電池內(nèi)部的電解質(zhì)完全接觸。所述的壓力傳導(dǎo)件包括壓力傳導(dǎo)片或壓力傳導(dǎo)管；壓力傳導(dǎo)片或壓力傳導(dǎo)管可用橡膠或其它如塑料等彈性系數(shù)較大的、耐酸和耐堿的材料制作；、選擇材料時(shí)注意對(duì)蓄電池電解質(zhì)酸(或堿)度的適應(yīng)要求。所述的壓力傳導(dǎo)片頂部裸露在蓄電池外面部分的形狀可為圓形、橢圓形、方形、矩形、梯形、多角邊形及其它幾何形狀，其面積大于1mm2，厚度大于0.01mm。所述的壓力傳導(dǎo)片直接固聯(lián)在開(kāi)口式蓄電池外箱的補(bǔ)充加液口上，壓力傳導(dǎo)片的底面接觸到蓄電池內(nèi)部電解質(zhì)；或者壓力傳導(dǎo)片間接固聯(lián)補(bǔ)充加液口上，即以補(bǔ)充加液口螺蓋的中心為圓心開(kāi)一孔，孔的大小近似于補(bǔ)充加液口直徑，壓力傳導(dǎo)片固定在其內(nèi)，蓋住該孔，螺蓋固定在補(bǔ)充加液口上，壓力傳導(dǎo)片的底面接觸到蓄電池內(nèi)部電解質(zhì)。所述的孔可以是圓形、方形、橢圓形等幾何形狀的孔。所述的壓力傳導(dǎo)管的截面大于1mm2，其長(zhǎng)度大于1mm，形狀為圓形、橢圓形、方形、矩形、梯形及其它幾何形狀。所述的蓄電池外箱包括開(kāi)口式或密封式蓄電池外箱；當(dāng)一壓力傳導(dǎo)管固聯(lián)在密封式蓄電池外箱減壓閥口(將原減壓閥帽蓋去除)上時(shí)，壓力傳導(dǎo)管的尾部接觸到蓄電池內(nèi)部電解質(zhì)，并把電解質(zhì)填充至壓力傳導(dǎo)管裸露在蓄電池外的管內(nèi)，其壓力傳導(dǎo)管的頂端用一密封件密封固定住。所述的密封件與壓力傳導(dǎo)管的材料相同。所述的密封件是一密封片直接密封，或者用一可供方便開(kāi)啟的活塞做密封件，塞在減壓閥口中，接口處填充通常防水防氣的耐壓材料。活塞的材料應(yīng)選用同壓力傳導(dǎo)管的材料相同，如橡膠或其它彈性較好的耐酸材料，密封方式可采用旋轉(zhuǎn)固連或其它方便二次使用的固連形式。與傳統(tǒng)蓄電池電解質(zhì)貧液填充及一般富液填充不同的是，改用本裝置后必須改為充分富液填充。當(dāng)采用壓力傳導(dǎo)片制作裝置時(shí)，蓄電池內(nèi)部的電解質(zhì)必須填充至與壓力傳導(dǎo)片完全接觸；當(dāng)采用壓力傳導(dǎo)管制作裝置時(shí)。對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)裝置的運(yùn)用，蓄電池電解質(zhì)的選型十分重要，要求電解質(zhì)充放電時(shí)基本無(wú)任何氣體析出、充放電狀態(tài)的膨脹系數(shù)極小。對(duì)傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，如果所配套的充電方法難免析出氣體，可以將壓力傳導(dǎo)管或壓力傳導(dǎo)片與蓄電池的固連裝置制作成可供二次開(kāi)啟形式。這樣，當(dāng)充電時(shí)置壓力傳導(dǎo)管(片)于開(kāi)放狀態(tài)，使之析出氣體，蓄電池充滿電后再密封壓力傳導(dǎo)裝置使用。這種方法由于蓄電池充放電時(shí)重復(fù)壓力傳導(dǎo)裝置的開(kāi)放及密封，且放電強(qiáng)度只能限制在小電流范圍，給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)不便。因此本裝置在鉛酸蓄電池的方便實(shí)用，需要在硫酸電解質(zhì)中加入強(qiáng)吸附添加劑或改用膠體電解質(zhì)，以適應(yīng)本專(zhuān)利技術(shù)裝置對(duì)電解質(zhì)的上述要求。對(duì)本裝置的運(yùn)用，作為蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)主體的極板耐壓強(qiáng)度也是一個(gè)值得考慮的問(wèn)題。在常規(guī)鉛蓄電池極板的制作工藝中，經(jīng)浸酸通電化成后的極板表面活性物質(zhì)是一種疏松體，在常壓環(huán)境下使用不成問(wèn)題。但結(jié)合本裝置運(yùn)用時(shí)，由于壓力傳導(dǎo)管(片)將外壓移轉(zhuǎn)至蓄電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，當(dāng)外壓加大n倍(n＞1)時(shí)，蓄電池內(nèi)部極板也將承受n倍壓力，活性物質(zhì)固化不好的極板有可能會(huì)加速脫落，從而對(duì)蓄電池的容量和壽命有所影響。因此，使用本裝置時(shí)須對(duì)蓄電池極板的活性物質(zhì)固化程度有所要求，原則上，極板正常工作的耐壓力強(qiáng)度將決定蓄電池在外部壓力環(huán)境使用的壽命。本裝置不僅適用于使用特種硫酸、化學(xué)膠體作電解質(zhì)的鉛蓄電池，其方法原理同樣適用于任何使用酸性、堿性、中性電解液及使用各種材料制作極板(或其變形)的一次或二次電池。本專(zhuān)利技術(shù)裝置的優(yōu)點(diǎn)為1.由于本專(zhuān)利技術(shù)的裝置所采用的原理是運(yùn)用液態(tài)電解質(zhì)體積不可被壓縮的物理特性，通過(guò)壓力傳導(dǎo)片或壓力傳導(dǎo)管與緊密接觸的液態(tài)電解質(zhì)的外壓傳遞作用，將外部壓力全部轉(zhuǎn)移至蓄電池內(nèi)部，從而在蓄電池內(nèi)部形成與外部壓強(qiáng)相同、方向相反的負(fù)壓，使蓄電池以外殼為界面達(dá)到內(nèi)外壓力動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到蓄電池可大幅度適應(yīng)不同壓力環(huán)境、特別是深海環(huán)境使用的目的。因此，抗壓原理簡(jiǎn)單，制作工藝容易，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。2.制作成本價(jià)格低。3.耐壓大，原理上該種裝置的抗壓能力只取決于蓄電池外箱和極板的抗壓強(qiáng)度。4.該種裝置適用于任何使用酸性、堿性、中性電解液及使用各種材料制作極板(或其變形)的一次或二次電池。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明附圖說(shuō)明圖1是通常蓄電池外箱上的密封減壓閥結(jié)構(gòu)示意2a是本專(zhuān)利技術(shù)的裝置結(jié)構(gòu)示意2b是具有圖2a結(jié)構(gòu)的蓄電池充填電解質(zhì)后的示意3a是通常蓄電池外箱上的的補(bǔ)充加液口螺蓋結(jié)構(gòu)示意3b是蓄電池外箱上的補(bǔ)充加液口螺蓋開(kāi)口示意4a是本專(zhuān)利技術(shù)的裝置的一種結(jié)構(gòu)示意4b是本專(zhuān)利技術(shù)的裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意面說(shuō)明如下1-蓄電池外箱； 2-蓄電池外箱的補(bǔ)充加液口；3-蓄電池的減壓閥口；4-壓力傳導(dǎo)片；5-壓力傳導(dǎo)管； 6-電解質(zhì)；7-頂蓋；8-圓孔；9-螺帽；10-密封片；11-耦合螺柱口；實(shí)施例1對(duì)一只使用常規(guī)高強(qiáng)度聚塑外殼的密封式鉛酸蓄電池1(添加高分子吸水劑使之充放電極少析氣)的減壓閥進(jìn)行改造，常規(guī)減壓閥的形式見(jiàn)附圖1。改造方法為去掉減壓閥的閥帽成為減壓閥口3，選用一根內(nèi)徑與閥帽完全相同、長(zhǎng)度為10cm的透明塑料管作為壓力傳導(dǎo)管5(要求塑料管透明主要是便于觀察電解質(zhì)填充程度)，壓力傳導(dǎo)管5的一端用環(huán)氧樹(shù)脂使之與減壓閥柱牢固相連，其口徑內(nèi)部與蓄電池內(nèi)部完全連通。通過(guò)透明塑料管，對(duì)蓄電池添加同樣配方的特種硫酸電解質(zhì)，填充至塑料管基本充滿的水平，并使用抽真空及熱風(fēng)技術(shù)使壓力傳本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種蓄電池用的壓力傳導(dǎo)裝置，包括一通常的蓄電池外箱，其特征在于：在蓄電池外箱的補(bǔ)充加液口或蓄電池的減壓閥口上，固聯(lián)一壓力傳導(dǎo)件，并且壓力傳導(dǎo)件底部與蓄電池內(nèi)部的電解質(zhì)完全接觸。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉粵榮，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：劉粵榮，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：11[中國(guó)|北京]