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一種防爆型鉛酸蓄電池的制作方法
發布時間:2022-02-09   瀏覽次數:146

[0001]本發明屬于蓄電池技術領域,涉及一種汽車用少維護鉛酸蓄電池。
[0002]少維護鉛酸蓄電池是目前汽車使用的一種主要鉛酸蓄電池,其電池外殼由蓄電池槽、蓄電池蓋和排氣栓組成,排氣栓通過螺紋密封固定在蓄電池蓋上?;趪噎h保和產品升級換代要求,規定蓄電池產生的氣體必須經過過濾之后才能排出,并且要求電池內外壓力不一致。針對此問題,現方案一般是對鉛酸蓄電池的排氣栓內部增加聚四氟乙烯濾汽片,氣體經濾汽片過濾之后,再排出電池。蓄電池工作過程中產生的氫氣和氧氣,一部分通過排氣栓排放至蓄電池外,一部分則聚集在蓄電池內部。這種解決方案的不足之處在于:少維護鉛酸蓄電池一般采用鉛銻合金,這種電池析氣量大,且聚四氟乙烯濾汽片被水蒸汽潤濕后透氣能力明顯變差,造成電池內部氫氣和氧氣混合氣體壓力升高,在電池內部或者外部產生火花時,產生蓄電池爆炸事件,爆炸時沖擊力會導致蓄電池外殼和排氣栓蓋碎裂碎片飛散以及酸液飛濺,造成財產損失甚至人身傷害。
[0003]本發明的目的就是解決現有技術中存在的上述問題,提供一種能夠有效過濾酸霧,能夠防止發生外部火源引爆電池,顯著降低內部火花引爆電池的傷害程度的防爆型鉛酸蓄電池。
[0004]為實現上述目的,本發明的技術解決方案是:一種防爆型鉛酸蓄電池,其包括蓄電池槽、蓄電池蓋、極群組、電解液、排氣栓和安全墊;蓄電池蓋為單層蓋,蓄電池槽與蓄電池蓋采用高韌性PP塑料注塑成型,兩者通過熱封粘接在一起;各極群組通過穿壁焊接串聯,排氣栓螺紋密封固定在蓄電池蓋的注液孔上;安全墊置于極群組上方,浮在注液孔正下方的電解液表面。
[0005]上述所述的排氣栓包括栓體、栓蓋和濾汽片;栓體為有底面和側壁的中空結構;栓體和栓蓋由鉸鏈連接,栓蓋扣合在栓體頂部,并與栓體緊配合;其底面中心設有多個泄爆孔,中下部設置有緩沖氣室,中下部外壁上設置有螺紋,中部設置有安裝濾汽片的支撐凸臺,濾汽片置于支撐凸臺上;栓蓋下部設有環形凸臺,環形凸臺觸壓濾汽片邊緣,環形凸臺上設有通氣孔,栓體側壁上設有排氣孔。
[0006]上述所述的排氣孔為兩個,對稱設置在栓體與鉸鏈連接處下端的栓體側壁上;所述通氣孔為三個,三個通氣孔分布在環形凸臺遠離排氣孔的半圓環上。
[0007]上述所述的栓體頂部內壁上設有卡槽,栓蓋外壁上設有至少三個卡臺,栓蓋扣合在栓體頂部后,卡臺卡接在卡槽內。
[0008]上述所述的螺紋根部的栓體外壁上還設有與栓體一體的橡膠墊圈。
[0009]上述所述的支撐凸臺與栓體內壁形成環形防塵凹槽。
[0010]上述所述的濾汽片是由粒徑為60-105μπι的超高分子量聚乙烯粉末材料經模壓、燒結而成。該材料具備良好的憎水性能和潤滑性能,可以有效防止表面水滴形成及灰塵堵塞;憎水性能可以達到18cm水柱壓力下無水滴透出,因此可以保證蓄電池在傾斜90°時無電解液泄露;同時通過控制粉末材料粒徑以平衡濾氣片的孔率及孔徑,做到即使被水蒸汽潤濕后仍具有一定的透氣能力,其在被水完全潤濕的狀態下,在240mmH20水柱壓力下透氣量I
0.08m3/h,保證在使用過程中電池內部氣體壓力不超過20mbar;由于超高分子量聚乙烯在模壓、燒結過程中形成微孔交聯結構,氣體通道曲折,可以有效過濾氣體內的酸霧,同時可以阻擋外部火源進入電池內部,起到良好的防回火、過濾作用。
[0011]上述所述的高韌性PP塑料可采用專利申請號為2015102011537的一種廢舊聚丙烯再生增韌改性組合物及其制備方法發明專利中公布的廢舊聚丙烯再生增韌改性組合物,也可采用其它超高韌性PP塑料,如K8009超高韌性PP塑料等。這種高韌性PP塑料韌性較高,在抗沖擊強度和高斷裂伸長率方面等性能好,能夠抵抗較大沖擊力而不產生破碎。
[0012]上述所述的安全墊為閉孔發泡PE泡沫板,表觀密度為0.3?0.5kg/L,外形尺寸與電池單格內徑匹配,保證安全墊漂浮在電解液表面且能夠完全遮擋蓄電池蓋注液孔。
[0013]本發明有益效果是:1、排氣栓采用特殊設計的栓蓋可開啟結構,一旦電池內部發生爆炸,瞬間膨脹的氣體經過排氣栓底部泄爆孔進入緩沖氣室,進而沖擊濾汽片,栓蓋快速打開而實現泄爆;蓄電池槽、蓋體采用高韌性PP塑料,受沖擊不會破碎,可以避免蓄電池產生爆炸及爆炸產生的碎片對人身傷害;2、采用超高分子量聚乙烯制成的濾汽片為曲折孔、孔徑小,有較好的防回火性能,保證外部火源無法進入而引爆電池內部的氫氣和氧氣,避免了外源式爆炸。3、能夠防止電解液外溢,汽車鉛酸蓄電池隨著車輛一起進行上下顛簸振動,電解液隨之進行振動和晃動。安全墊漂浮在電解液液面以上,有效減緩了電解液液面的晃動幅度,避免電池振動時酸液溢出。4、濾氣片自身具備良好憎水性能,憎水高度可達18cm水柱,可有效保證電池傾斜90°時電解液不產生泄露。5、能夠防止外部灰塵影響蓄電池,排氣栓栓體內腔設置有環形防塵凹槽,栓體與鉸鏈連接處下端的栓體側壁上設置排氣孔,并排氣孔遠離栓蓋凸臺上的通氣孔。這樣杜絕了灰塵自上而下垂直落入排氣孔,從側面進入的灰塵進入栓體內部后沉積在防塵凹槽內,不會污染堵塞濾汽片。
[0014]總之,本發明能夠有效過濾酸霧,能夠防止發生外部火源引爆電池,顯著降低內部火花引爆電池的傷害程度,能夠防止電解液外溢,防止外部灰塵影響蓄電池的使用;能夠有效避免蓄電池外殼爆炸后形成碎片傷人。

[0016]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的描述。
本實施例蓄電池槽8、蓄電池蓋7、極群組9、電解液6、排氣栓3和安全墊5。蓄電池蓋7為單層蓋,蓄電池槽8與蓄電池蓋7采用高韌性PP塑料注塑成型,兩者通過熱封粘接在一起。排氣栓3螺紋密封固定在蓄電池蓋7的注液孔2上。各極群組9通過穿壁焊接串聯,每個極群組含有一定數量的正極板、負極板和隔板,電解液6通過蓄電池蓋7上的注液孔2注入,其主要成分為稀釋的硫酸溶液,電池正常使用期間,電解液6液面不低于穿壁焊孔。進一步優選地,高韌性PP塑料可采用專利申請號為2015102011537的一種廢舊聚丙烯再生增韌改性組合物及其制備方法發明專利中公布的廢舊聚丙烯再生增韌改性組合物,也可采用其它超高韌性PP塑料,如K8009超高韌性PP塑料。安全墊5置于極群組9上方,浮在注液孔2正下方的電解液6表面。進一步優選地,安全墊5為閉孔發泡PE泡沫板,表觀密度為0.3-0.5kg/L,外形尺寸與電池單格內徑匹配,保證安全墊5漂浮在電解液6表面且能夠完全遮擋蓄電池蓋注液孔2。
排氣栓3包括栓體15、栓蓋10和濾汽片14。栓體15為有底面和側壁的中空結構。栓體15和栓蓋10由鉸鏈11連接,以避免蓄電池從內部引爆時栓蓋飛出。栓體15頂部內壁上設有卡槽12,栓蓋10外壁上設有三個(也可是四個、五個等)卡臺21,栓蓋10扣合在栓體15頂部后,并與栓體15緊配合,卡臺21卡接在卡槽12內。兩個排氣孔18對稱設置在栓體15與鉸鏈11連接處下端的栓體15側壁上。栓體15底面中心設有多個能夠對電解液和氣體起到緩沖作用的泄爆孔22,單個泄爆孔22橫截面積不大于7mm2,所有泄爆孔的橫截面積之和不小于50 mm2。栓體15中下部設置有緩沖氣室23,中下部外壁上設置有螺紋17。所述的螺紋17根部的栓體15外壁上還設有與栓體15—體的橡膠墊圈16。栓體15中部設置有安裝濾汽片14的支撐凸臺,濾汽片14置于支撐凸臺上;支撐凸臺與栓體15內壁形成環形防塵凹槽13。自排氣孔18進入栓體15內的灰塵先在環形防塵凹槽13處積累,從而最大限度的減少灰塵污染濾汽片14。栓蓋10下部設有環形凸臺20,環形凸臺20觸壓濾汽片14邊緣,環形凸臺20上設有通氣孔19;通氣孔為三個(也可是兩個、四個等),三個通氣孔19分布在環形凸臺20遠離排氣孔18的半圓環上。進一步優選地,所述的濾汽片是由粒徑為60-105μηι的超高分子量聚乙稀粉末材料經模壓、燒結而成。
[0019]上述實施例僅是優選的和示例性的,本領域技術人員可以根據本專利的描述進行等同技術的改進,其都在本專利的保護范圍內。

1.一種防爆型鉛酸蓄電池,其包括蓄電池槽、蓄電池蓋、極群組、電解液和排氣栓;各極群組通過穿壁焊接串聯;其特征在于:其還包括安全墊;蓄電池蓋為單層蓋,蓄電池槽與蓄電池蓋采用高韌性PP塑料注塑成型,兩者通過熱封粘接在一起;排氣栓螺紋密封固定在蓄電池蓋的注液孔上;安全墊置于極群組上方,浮在注液孔正下方的電解液表面。2.根據權利要求1所述的防爆型鉛酸蓄電池,其特征在于:所述的排氣栓包括栓體、栓蓋和濾汽片;栓體為有底面和側壁的中空結構;栓體和栓蓋由鉸鏈連接,栓蓋扣合在栓體頂部,并與栓體緊配合;其底面中心設有多個泄爆孔,中下部設置有緩沖氣室,中下部外壁上設置有螺紋,中部設置有安裝濾汽片的支撐凸臺,濾汽片置于支撐凸臺上;栓蓋下部設有環形凸臺,環形凸臺觸壓濾汽片邊緣,環形凸臺上設有通氣孔,栓體側壁上設有排氣孔。3.根據權利要求2所述的防爆型鉛酸蓄電池,其特征在于:所述的排氣孔為兩個,對稱設置在栓體與鉸鏈連接處下端的栓體側壁上;所述通氣孔為三個,三個通氣孔分布在環形凸臺遠離排氣孔的半圓環上。4.根據權利要求3所述的防爆型鉛酸蓄電池,其特征在于:所述的栓體頂部內壁上設有卡槽,栓蓋外壁上設有至少三個卡臺,栓蓋扣合在栓體頂部后,卡臺卡接在卡槽內。5.根據權利要求4所述的防爆型鉛酸蓄電池,其特征在于:所述的螺紋根部的栓體外壁上還設有與栓體一體的橡膠墊圈。6.根據權利要求5所述的防爆型鉛酸蓄電池,其特征在于:所述的支撐凸臺與栓體內壁形成環形防塵凹槽。7.根據權利要求1至6中其中一個所述的防爆型鉛酸蓄電池,其特征在于:所述的濾汽片是由粒徑為60-105μπι的超高分子量聚乙烯粉末材料經模壓、燒結而成;濾汽片在被水完全潤濕的狀態下,在240mmH20水柱壓力下透氣量2 0.08m3/h。8.根據權利要求7所述的防爆型鉛酸蓄電池,其特征在于:所述的安全墊為閉孔發泡PE泡沫板,表觀密度為0.3?0.5kg/L,外形尺寸與電池單格內徑匹配,保證安全墊漂浮在電解液表面且能夠完全遮擋蓄電池蓋注液孔。9.根據權利要求1至6所述的防爆型鉛酸蓄電池,其特征在于:所述的安全墊為閉孔發泡PE泡沫板,表觀密度為0.3?0.5kg/L,外形尺寸與電池單格內徑匹配,保證安全墊漂浮在電解液表面且能夠完全遮擋蓄電池蓋注液孔。
本發明公開了一種防爆型鉛酸蓄電池,其包括蓄電池槽、蓄電池蓋、極群組、電解液、排氣栓和安全墊;蓄電池蓋為單層蓋,蓄電池槽與蓄電池蓋采用高韌性PP塑料注塑成型,兩者通過熱封粘接在一起;各極群組通過穿壁焊接串聯,排氣栓螺紋密封固定在蓄電池蓋的注液孔上;安全墊置于極群組上方,浮在注液孔正下方的電解液表面。本發明能夠有效過濾酸霧,能夠防止發生外部火源引爆電池,顯著降低內部火花引爆電池的傷害程度,能夠防止電解液外溢,防止外部灰塵影響蓄電池的使用;能夠有效避免蓄電池外殼爆炸后形成碎片傷人。



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