專利名稱:小型密封鉛酸蓄電池的制作方法
本實用新型涉及一種將化學能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置，特別涉及一種小型密封鉛酸蓄電池。
美國專利3，862，861揭示了一種外形與極性與普通干電池相似的免維護密封鉛酸蓄電池，其電芯部分的正負極由很薄的非自我支承的柔軟集流網(wǎng)構(gòu)成，兩極之間用含有電解質(zhì)的柔軟隔膜分開。這種蓄電池可在任何位置下工作，而且在使用期內(nèi)無需添加或調(diào)整電解質(zhì)。但其正負極引線與外殼的密封性不可靠。為解決這一問題，美國蓋茨公司(Gates Energy Products Inc.)在實施該專利時采用了美國專利3，704，173的方案，但結(jié)果使正、負極接線片同在電池的頂端，這種結(jié)構(gòu)不能用于以普通干電池作為電源的為數(shù)眾多的民用電器中，因而大大限制了其應用范圍，亦難于制造比R20更小的電池。
本實用新型的目的在于提供一種外形與極性可與普通干電池完全通用、密封可靠，而性能極佳的小型免維護鉛酸蓄電池。
本實用新型的目的是通過下述方式實現(xiàn)的電池槽的殼體采用雙蓋(包括內(nèi)蓋和外蓋)單槽全塑密封結(jié)構(gòu)，槽的中間設置垂直于槽底的中心塑料立管，槽的底部鑲配鐵底。兩蓋之間的空間構(gòu)成電池的氣室，內(nèi)設安全排氣閥和正、負極極柱及引線；正極引線與外蓋上鑲嵌的形如干電池銅帽的端柱相接，負極引線則穿過中心塑料立管與電池槽底部鐵底相接。槽內(nèi)可兼容蓋茨型或管型電芯。其中蓋茨型系用柔軟電極和隔膜纏繞而成；而管型又分為雙管和單管兩種。雙管型電芯系由同心環(huán)形正負極套疊而成，即在槽內(nèi)設置兩個垂直于槽底的同心玻璃絲套管，并在兩套管之間的環(huán)形空隙內(nèi)填塞玻璃絲棉或紙，而內(nèi)套管與中央立管之間，外套管與電池槽壁之間的空腔內(nèi)則放入純鉛質(zhì)集流網(wǎng)和鉛粉，以形成正、負極。單管型電芯的結(jié)構(gòu)與雙管型相似，只是負極采用傳統(tǒng)的涂膏電極，正、負極之間僅設置一個玻璃絲套管。
本實用新型采用不充足電解質(zhì)法，按設計規(guī)定速率充電時所產(chǎn)生的氣體能被半裸的正負極吸收，避免了水份損失，因而在電池使用期限內(nèi)無需添加或調(diào)整電解質(zhì)。
本實用新型在外形和極性上與傳統(tǒng)干電池完全一致，因而可與干電池相通用，而且能提供比干電池更高的電壓、更大和更平穩(wěn)的工作電流、更寬的工作溫度區(qū)間，以及更便宜的安時價格，又無需維護，應用范圍甚廣。
本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、密封性能好，可在任何位置下工作而不漏液，適用于蓋茨型、管型等多種電芯結(jié)構(gòu)，可提供較R20更小的鉛酸蓄電池，如2＃、4＃、5＃電池。而且由于殼體采用塑料制成，便于加工制造，成本較之同類型鐵殼制品大為降低。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明，其中圖1是實施例1的正等軸側(cè)縱向二分之一剖視圖；圖2是實施例2的正等軸側(cè)縱向二分之一剖視圖；圖3是圖1或圖2的內(nèi)蓋頂視圖；圖4是圖3的A－O－A剖面圖。
實施例1－蓋茨型參見圖1、圖3和圖4，由ABS工程塑料制成的電池槽1的中間設置一個垂直于槽底，并用相同材料制成的中心立管25，該管外徑自上至下略為增大。立管25底部與槽底在注塑時形成一體，管內(nèi)嵌一金屬(銅或鉛銻合金)負極引線12。槽1的上端內(nèi)側(cè)臺階與電池內(nèi)蓋3和外蓋2(兩蓋均由ABS塑料制成)密配，該處在完成總裝配后用塑膠封死。內(nèi)蓋3的中央有圓孔，其孔徑與中心立管25上端的外徑相匹配，孔的周圍形成凹坑，供灌膠封死用。負極引線12向上伸入內(nèi)蓋3與外蓋2之間形成的氣室內(nèi)，其探出長度應足敷焊線。在槽1底部鑲配鐵底10，鐵底中心有圓孔，引線12由此向下穿出，并與鐵底10焊住。鑲?cè)?1同樣用ABS工程塑料注塑成形，并粘結(jié)于槽1下底，用以固定鐵底10。
內(nèi)蓋3上有一加酸口23，和二個以中心對稱方式分布的導線管9。在加酸口頂部蓋有安全帽4。該安全帽用乙丙橡膠制成，能在－40℃至＋70℃范圍內(nèi)保持良好的彈性。加酸口23側(cè)壁有一小孔7，供電池因使用者不按規(guī)定條件超速充電時排出累積氣體用。在正常情況下，排氣孔7由橡膠安全帽4在外蓋2的壓配下堵死。當充電太快，產(chǎn)生的氣體來不及為半裸電極吸收時，將導致槽內(nèi)壓力增高到足以頂開膠帽4而進入兩蓋之間的氣室，并由外蓋上排氣孔6和補酸蓋8的螺紋部排出電池外。通過改變小孔7的直徑及其位置的高低，可調(diào)節(jié)安全帽4啟動動作壓力的閥值。當排氣動作完成后，槽1內(nèi)腔壓力下降，安全帽4靠彈性作用重新將孔7堵死。顯然，經(jīng)迷宮式通道而排出的氣體一般不含酸霧。也可在氣室內(nèi)放置氧化鈣之類的堿性氧化物來加強除酸作用。所說補酸蓋8僅供特殊情況下擰開，并用注射器刺穿膠帽補酸用。從圖中還可以看出，位于內(nèi)蓋3的導線管9的管壁有凹口，底部與電芯正(或負)端相焊接的純鉛制導線柱22穿過導線管9，并如圖3所示那樣壓彎，嵌入凹口內(nèi)，用膠將導線管9的管口封死。壓彎的導線柱22各與外蓋中心的鉛質(zhì)正端柱5或負極引線12焊住。
電芯部分是由正極13、負極15，以及位于兩極之間的隔膜14一起沿著中心立管25纏繞而成的電極組。其中正、負極集流網(wǎng)均由高純鉛制造，形成一種薄而柔軟的非自我支承結(jié)構(gòu)，并在其上面涂有鉛膏混合物(包括鉛的氧化物和少量膨脹劑等)。由于集流網(wǎng)由高純鉛制造，因而可減少充電時的腐蝕現(xiàn)象和排氣量，延長電池使用壽命。隔膜14是一種用玻璃絲棉制成的紙，電解質(zhì)(硫酸)均被吸收和容留在所說的隔膜和電極中，以至電池不封口而倒置時無余酸滴出。
實施例2－雙管型本實施例除電芯部分采用雙管型電極組外，其他結(jié)構(gòu)均與實施例1相同。
參見圖2，雙管型電芯采用同心環(huán)形正負極套疊而成。即兩只不同直徑的玻璃絲管16和17分別嵌入槽1內(nèi)底上，并用膠固定(或在注塑時預埋入槽1內(nèi)底)。兩套管之間的環(huán)形空隙內(nèi)填塞玻璃絲棉或紙。在槽1與玻璃絲管17之間的外環(huán)空腔，以及中心塑料立管25與玻璃絲管16之間的內(nèi)環(huán)空腔內(nèi)分別放入正極純鉛板柵18和負極純鉛板柵19，并分別在輕輕振動下灌入各自的活性物質(zhì)(鉛粉)。內(nèi)環(huán)小板20和外環(huán)小板21分別將內(nèi)、外環(huán)空腔蓋住。正、負極上的引線穿過內(nèi)環(huán)小板20和外環(huán)小板21上的預留小孔，分別與正、負極導線柱22相接。
實施例3－單管型本實施例結(jié)構(gòu)與實施例2基本相同，但沒有內(nèi)圈玻璃絲管16，并在內(nèi)環(huán)空腔內(nèi)放置柔軟的圓圈形涂膏負極，以代替雙管形電芯中的環(huán)形負極。
權利要求
1.一種小型密封鉛酸蓄電池，它包括由電池槽1、內(nèi)蓋3和外蓋2所圍成的殼體，以及設置在殼體內(nèi)的，由正、負極和隔膜所構(gòu)成的電芯，其特征在于1)所說殼體由塑料制成；2)電池槽1的中間設置垂直于槽底的中心塑料立管25；3)正端柱5位于外蓋2的中心，而負極引線12與槽底相連接。4)所說電芯為蓋茨型(柔質(zhì)纏繞極組)或管型結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權利要求
1所述的蓄電池，其特征在于所說管形結(jié)構(gòu)的電芯可以是雙管型或單管型。
3.根據(jù)權利要求
2所述的蓄電池，其特征在于所說雙管型電芯采用同心環(huán)形正、負極套疊而成，位于兩極之間的玻璃絲管16和17則分別粘結(jié)或注塑于槽1內(nèi)底上，而內(nèi)環(huán)小板20和外環(huán)小板21分別將充填在內(nèi)、外環(huán)空腔內(nèi)的活性物質(zhì)蓋緊。
4.根據(jù)權利要求
2所述的蓄電池，其特征在于所說單管型電芯由環(huán)形正極和柔軟的圓圈形涂膏負極組成，二極之間設置一個玻璃絲管，并用粘膠或注塑法固定在槽的內(nèi)底上。
5.根據(jù)權利要求
1所述的蓄電池，其特征在于所說電池槽1的下底鑲配鐵底10，并由塑料鑲?cè)?1固定。
6.根據(jù)權利要求
1所述的蓄電池，其特征在于電芯的負極引線12穿過中心立管25，并與鐵底10相接。
7.根據(jù)權利要求
1所述的蓄電池，其特征在于電芯的正極端通過導線柱22與外蓋2中心的正端柱5相接。
8.根據(jù)權利要求
1所述的蓄電池，其特征在于所說塑料為聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍或ABS工程塑料。
9.根據(jù)權利要求
8所述的蓄電池，其特征在于所說塑料為ABS工程塑料。
專利摘要
本實用新型提供了一種小型密封鉛酸蓄電池，它采用雙蓋單槽全塑密封結(jié)構(gòu)，槽的中間設置垂直于槽底的中心塑料立管，槽內(nèi)可兼容蓋茨型或管型結(jié)構(gòu)的電芯。電芯的負極引線穿過該立管與槽底鑲配的鐵底相接，而正端柱位于外蓋中心。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、可在任何位置下工作而不漏液，且在外形和極性上與干電池完全一致。因而可與干電池相通用，但性能較之干電池優(yōu)異，而且便于加工制造。
文檔編號H01M10/06GK87208016SQ87208016
公開日1988年7月6日 申請日期1987年5月13日
發(fā)明者吳立人 申請人:輕工業(yè)部化學電源科學研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan