[实用新型]一种内嵌有超声波的超声波电池壳体装置

说明书

本实用新型涉及一种内嵌有超声波的超声波电池壳体装置，包括带有供电池芯组件容纳的内空腔的电池壳体，其特点在于所述电池壳体的侧壁或底面或顶面的内部还内嵌有超声波机构，所述超声波机构由保护罩壳与安装于保护罩壳中的超声波振动元件构成。本实用新型通过其侧壁或底面或顶面中超声波机构，当组装成电池产品，使电池不须从所应用的设备取下，便能按需、定时地对电池进行维护，延长电池使用寿命，使电池性能不衰减；在寒冷气候环境下，还可以利用其对电池进行升温，使电池在寒冷气候环境下应用，性能不衰减，不影响正常充放电，并且有利提升电池的充电速度。

技术领域

本实用新型涉及蓄电池领域，特别是一种内置有超声波空化效应的蓄电池。

背景技术

铅酸电池，主要由电池壳体、正极板、负极板、隔板和电解液等构成，隔板插置于正极板与负极板之间，以防止正、负极板相互接触而发生短路，隔板上密布有无数的细小孔，这样既可以保证电解液的通过，又可以阻隔正、负极板之间的接触，起到控制电解液的反应速度，保护电池的作用。现有的铅酸电池，在电池使用一段时间后，在正极板、负极板、隔板的表面上都会附着有硫酸铅晶体，隔板上的硫酸铅晶体不断增多，会阻碍到电解液的通过；正极板、负极板的表面上覆盖的硫酸铅晶体不断增多，会影响到其与电解液之间的导电性。从而不论在隔板上的硫酸铅晶体，还是在正极板、负极板的硫酸铅晶体，都会影响到铅酸电池的蓄电性能、充放电性能。久而久之，就会导致铅酸蓄电池无法蓄电和充放电。

此外，在铅酸蓄电池充放电过程，存在电化学极化和浓差极化，大电流充放电主要受浓差极化的影响。铅酸蓄电池工作温度降至0℃以下充电，在充电初始负极板会发生严重的浓差极化，使电池充电接受能力被限制，进而造成电池充、放电随着温度的降低而明显减少。当环境温度降至0℃以下，温度每降低10℃，内阻约增大15％左右，因为硫酸溶液粘度变大，所以增大了硫酸溶液电阻，而加重了电极极化影响。蓄电池容量会明显减小。目前，铅酸蓄电池在低温环境下应用，还没有很好的电池升温解决办法。

锂离子电池主要由正极（LiMn2O4材料）、负极（石墨材料）、电解质与隔膜片材构成。在电源给电池充电时，正极上的电子从通过外部电路跑到负极上，锂离子从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜片材上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。在电池放电时，负极上的电子从通过外部电路跑到正极上，锂离子从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜片材上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。锂离子首先会从正极出发，经过电解质后抵达负极，而在电池首次充放电池，电极与液态电解质之间会形成固态电解质特性的钝化层，其名为固态电解质界面（SEI）。SEI 拥有双重身分，为电子绝缘体同时也是锂离子的优良导体，而该薄膜可保护电池、避免发生有害反应，并让锂离子在电极跟电解质之间来回穿梭，对锂离子电池性能来说，SEI可说是关键要点，若SEI性能不佳，电池会存有许多问题。一旦SEI开始衰退，成堆问题便接踵而来，像是在多次充放电或者多快速充电之后，锂电极就容易沉积不均匀并长出结晶，这些锂金属结晶会对锂离子移动构造遮挡，影响锂离子的移动，进而造成电池容量损失、充放电效率降低，或者是，随着锂金属结晶的不断增长，会刺穿隔膜片材，使正、负极短路，最终导致电池起火。

另外，锂离子电池的工作环境温度为0-40℃，当环境温度低于0℃后，隔膜片材上的毛细孔，也俗称“小洞”，因热胀冷缩的原理而收缩变小，令锂离子较难或无法穿过隔膜片材，锂离子在电解液中也容易发生凝结，移动起较慢，造成锂离子电池无法正常充、放电，整体性能就会下降。因而，如何在寒冷气候环境保证锂离子电池正常充、放电，也是亟待解决的技术问题。

在现阶的铅酸蓄电池、锂离子电池应用过程中，当它们分别出现了前面所述问题的时候，铅酸蓄电池普遍采用将电池壳体切割开，将正极板、负极板、隔板等从电池壳体内取出，利用清洗液、清洗工具，清除掉正极板、负极板、隔板上附着的硫酸铅晶体；完毕后，再正极板、负极板、隔板安装回电池壳体，并密封焊接好切割的位置，往电池中添补上新的电解液即完成修复。而对于锂离子电池，目前完全没有可以修复的手段，只能当废品整体报废处理掉。

实用新型内容