[实用新型]新型蓄电池

说明书

本实用新型属于对铅锌蓄电池的改进。

蓄电池是一种重要的能源贮存装置，被广泛的应用在工业、农业、军事、交通各个领域。由于其使用方便，能量释放过程中污染小，而倍受欢迎。长期以来人们希望它能做为主要动力来驱动车辆和机械装置，但由于其充电速度慢，电极板的使用寿命短和重量太大而限制了使用范围，特别是做为长距离运行的车辆动力既不经济，又无灵活性。众多企业家一直想把蓄电池应用在普通代步车上，也均因无法解决其能量补充和使用寿命太短的问题而被迫中止。目前为止，铅锌蓄电池也只能做为短距离车辆和装置的动力源，真正起到动力电源作用仅限于小功率应用场合，绝大多数还是用来做备用、应急或启动电源。如何解决铅锌蓄电池的寿命、容量和快速补充能量，一直是技术界长期希望解决而没有解决的问题。

本实用新型的发明目的是提供一种蓄电池的新型结构设计，以实现快速充电，大容量存贮电能和大电流释放电能，同时保证电极板寿命，为电动自行车、摩托车、汽车及其类型运输工具提供经济、可靠的动力电源。

铅锌蓄电池存贮的能量主要取决于电解液的配比和容量。铅锌电极板的表面积则决定平蓄电池方放电能力的大小，有效地扩大以上两个参数当然是蓄电池改进的两个重要内容。蓄电池的寿命主要取决于极板的寿命，如果以小电流长时间实现充电，当然可以延长极板寿命，但很不实用。特别是对运距离运输或代步车辆，如果每次使用后都需要十几个小时，甚至二十几个小时的充电才能恢复正常能量供给显然是十分不方便的。如果快速大电流充电虽可节约时间，而铅锌电极板会受大电流冲击损伤很快松疏而脱落，从而寿命降低。所以，延长极板寿命是改进的主要目标之一。

本设计中将蓄电池壳设计成两个分立的部分，一部分称为极板间，一部分称为贮液间，极板间主要根据其充放电的电流来确定容量。而贮液间则根据安培时参数来确定容量，并根据所应用的场合、车辆的种类及连续行驶距离，具体设计空间形状和容积。极板间是用来完成全部电解液的快速荷电及放电过程。贮液间是用来存贮可荷一定电量的电解液，从而扩大整个蓄电池的电容量。在整个工作过程中，极板间电解液能量释放到一定程度后，贮液间的电解液就会补充进去，保证蓄电池电压与电流的持续稳定，直至整个电解液能量释放完毕。充电时，在极板间完成荷电，同时贮液间的电解液不断循环注入，于是整个极板间和贮液间中的电解液都充足电能。为实现以上的功能，蓄电池的极板间和贮液间借助电解液循环通道相连通。在电解液通道中间设置微型循环泵，借助泵产生的压力，电解液经过循环通道实现极板间和贮液间之间的循环补充。在整个设计中还设置与循环泵配套的低压启动控制电路。该电路在输出电压降低到额定值时会自动启动微型循环泵以实现电解液的循环补充。在充电过程中它会持续工作直至全部电解液荷电完成。铅锌电极板设置在极板间。

采用单设贮液间的方式可以有效地扩大蓄电池的贮能并保证放电过程的高品质参数，如果进一步在有限的空间内增大铅锌极板的表面积和增强其对抗充电大电流的能力则就能有效地实现本发明的目的。因而采用新型电极板结构是本设计的又一关键。具体方案是将铅锌合金与蜂窝陶瓷板通过浇铸复合形成一体式的复合片状结构，以替代普通片状结构的铅锌电极板。铅锌合金在复合浇铸时会镶入陶瓷板预置槽孔之中，并渗入陶瓷板的蜂窝微孔结构中，因而大大增加了其表面积，由于蜂窝陶瓷板具有很强的支撑加强作用，进而防止了铅锌合金在大电流充电时可能发生的疏松脱落，从而可以极大地延长极板的寿命，并使大电流快速充电变为可能。

以上两部分关键结构的改进可使本实用新型目的得以实现。

下面结合附图进一步说明本实用新型的目的是如何实现的：

图1为新型蓄电池整体结构示意图(正面剖视)。

图2为图1的A-A向半剖视图。

图3为图1的B-B向半剖视图。

图4为复合电极板中蜂窝陶瓷板结构示意图。

图5为图4左视图。

图6为图4俯视图

图7为复片式电极板的结构示意图(局部剖视图)。

图8为低压启动控制电路的结构框图。

图9为低压启动控制电路的电原理图。