[实用新型]内串联水平式非循环Zn-Br电池

说明书

本实用新型涉及非循环Zn-Br电池，尤其涉及由多个水平式非循环Zn-Br电池连接成一个整体的固定型蓄能电池。

自放电严重，Br₂蒸气容易逸出一直困扰着Zn-Br电池的发展。七十年代初循环电解液Zn-Br电池的出现，以及Br₂络合物的使用，极大地推动了Zn-Br电池技术的发展；八十年代后期，循环电解液Zn-Br电池在蓄能电站领域投入试验运行，如日本九洲电力公司的1000KW级试验装置正在进行试验运行。

循环电解液Zn-Br很好地解决了自放电和Br₂蒸气易于逸出的问题，但电解液循环系统的存在，使得电池结构复杂，其生产和使用还涉及大量的机电，自动控制等领域的大量相关技术，其广泛应用受到了极大的限制。近年来，非循环电解液Zn-Br电池的开发研究又引起了各国研究和生产部门的重视，我们在1992年申请的、专利号为92245225.3的“水平式非循环Zn-Br电池”，公开了水平式非循环结构的Zn-Br电池。它是由水平安置的正、负电板，支承负电极并保证使正、负电极保持一定间距的隔框，负极上均匀分布的排气孔，浸没负极的电解液所构成。由于采用正极在下，负极在上的水平安置结构，利用Br₂的沉降来抑制自放电并防止Br₂蒸气的逸出，使主要性能参数达到较高的水平。而该专利并未涉及单体电池的组合和连接。日本明电舍公司在1992年公开的成果中，也采用了水平式电池结构，它在一定程度上也利用了Br₂的沉降，但抑制自放电主要是依赖于硅酸胶体和两电极间设置的聚乙烯无纺布，而且该成果也只是涉及单体电池。

本实用新型的目的是提供一种内串联水平式非循环Zn-Br电池，它要把各单体电池通过内部串联而连成一体，简化电池结构，提高非循环Zn-Br电池的实用化程度。

本实用新型的目的是这样实现的，内串联水平式非循环Zn-Br电池，包括由正、负，支承负电极并保证使正、负电极保持一定间距的隔框，负电极上均匀分布的排气孔，浸没负电极的电解液所构成的、2个以上的水平式非循环Zn-Br单体电池，各个单体、电池的正电极均匀粘结在壳体底部，并与嵌入壳体底部的石墨条相接触，在壳体底部有透过壳体底部，上穿过负电极而露出电解液面的通气管，各单体电池层叠起来，并使上层单体电池的石墨条与下层单体电池的负电极紧密接触，而通气管的上端与上层单体电池的底部保持有一定间距，从而实现各个单体电池的内串联，每一单体电池的外壳的下部呈塞子状，可密实地盖在下层单体电池的上部，并使其接缝密封连接。

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型的一个单体电池的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

根据图1，壳体(1)由聚乙烯或聚丙烯制成，最好是其上部(9)尺寸大于下部(8)尺寸而成塞子状，使上层单体电池能方便地叠加在下层单体电池上，通过焊接或粘结使各单体电池的连接更可靠。正电极(2)为炭纤维布或石墨布电极，均匀地粘结在壳体(1)的内底部，并与嵌入壳体(1)底部的石墨条(3)相接触。由石墨或炭一塑导体制成的负电极(4)与正电极(2)平行相对，位于正电极(2)上方，负电极(4)上均匀分布有排气孔(5)用于排除负电极(4)表面的汽泡。聚丙烯隔框(6)安置在石墨条(3)上方，用于支承负电极(4)，并使正、负电极(2)、(4)之间保持一定间距。电解液(7)应浸没负电极(4)。排气管(10)用于排除下层单体电池可能产生的气体，调节并使电解液(7)在各单体电池中均匀分配，也方便为各单体电池加注电解液(7)。排气管(10)下部是穿通壳体(1)底部的，上部穿过负电极(4)而露出电解液(7)表面，排气管(10)的安装应使上层单体电池的排气管下部与下层单体电池的排气管上部相错开，这可通过倾斜安装排气管或使排气管错开排列来实现。在各单体电池上最好装有电解液液位显示装置，该液位显示装置可采用各种现有的结构，从而方便对电池进行管理。

本实用新型结构简单，能量密度高，无Br₂蒸气逸出，过充电或反充电对电池无损，使用安全、可靠。非常适合用于蓄能电站和与太阳能、风能发电设备配套用于新能源的开发利用，也可以作为应急电源用于家庭、医院、银行、宾馆、酒店、邮政通讯等场所和部门。