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钛铝动力电池及生产工艺制造技术

技术编号:3248744 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种钛铝动力电池,外壳1内各单元电池室内充电解液并有多片相间排列的正板栅5和负板栅4,各正板栅5同汇流排7连接,各负板栅4同汇流排8连接,板栅5和4涂有铅膏且相邻两板栅5、4之间有绝缘层而构成单元电池,各单元电池串联组成整体电池且其首、尾两端为电池的正、负极,正板栅5为金属钛板栅,负板栅4为金属铝板栅。一种钛铝动力电池生产工艺,其步骤是:用汽油脱脂;室温条件下浸蚀3-5分钟;镀铜;在惰性气氛中,于500℃-700℃下加热约小时。本发明专利技术既保持了铅酸蓄电池的优点,又具有重量轻、容量大、价格低的特点,可广泛应用于电动自行车、电动汽车等各种民用、国防需要电池的地方。

【技术实现步骤摘要】
钛铝动力电池及生产工艺
本专利技术涉及用做动力电池的蓄电池及生产工艺。
技术介绍
现有技术的蓄电池品种繁多,各有优缺点。现在用得最多的是铅酸蓄电池,约占整个蓄电池用量的80%以上,它较其它电池有不可替代的优势:1、电压高,单个电池为2.1伏,而其它电池则为1.2到1.5伏;2、价格便宜。但也有其不可迥避的缺点:1、重量太重,因铅的比重为11.34,比其它电池材料的比重多40%至几倍以上。2、很脏、很不好维护;但经过200多年历史至上世纪70年代有了第二代胶体或贫液式免维护蓄电池,但目前用量仅20%左右。3、比容量,特别是重量比容量小。因此如何保持其优点,克服其缺点,为当务之急。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,针对现有技术存在的缺陷,提出一种钛铝动力电池及生产工艺,产品重量轻、电容量大、价格低,且生产过程污染小而易于处理,不造成二次污染。本专利技术的技术解决方案之一是,所述钛铝动力电池有带上盖的外壳,该外壳内腔经隔板分隔为二个或二个以上独立的单元电池室且内充电解液,每个单元电池室中设有多片相间排列的正板栅和负板栅,所述各正板栅经顶部的连接头同正板栅汇流排相连接,所述各负板栅-->经顶部连接头同负板栅汇流排相连接,所述各正板栅和负板栅涂有铅膏且每相邻两正、负板栅之间设有绝缘层而由此构成单元电池,各单元电池依次串联组成整体电池且其首、尾两端分别同极柱相连接而成为整体电池的正、负极,其技术特点是,所述正板栅为金属钛板栅,所述负板栅为金属铝板栅。本专利技术的技术方案之二是,所述钛铝动力电池的生产工艺的技术特征为,将金属钛板栅表面氧化层去除后,进行钝化处理,再涂铅膏。以下对本专利技术做出进一步说明。参见图1和图2,本专利技术所述钛铝动力电池有带上盖2的外壳1,该外壳1内腔经隔板6分隔为二个或二个以上(如三至十二个,或更多)独立的单元电池室且内充电解液,每个单元电池室中设有多片(如六至十二片,或更多)相间排列的正板栅5和负板栅4,参见图2至图5,所述各正板栅5经顶部的连接头3同正板栅汇流排7相连接,所述各负板栅4经顶部连接头15同负板栅汇流排8相连接,所述各正板栅5和负板栅4涂有铅膏且每相邻两正、负板栅5、4之间设有绝缘层(图中未画出)而由此构成单元电池,各单元电池依次串联组成整体电池且其首、尾两端分别同相应极柱相连接而成为整体电池的正、负极,其技术特点是,所述正板栅5为金属钛板栅,所述负板栅4为金属铝板栅。本专利技术中,所述电解液可以是已有的比重为1.285-1.3的硫酸或胶体电解质。本专利技术中,所述钛金属板栅钝化工艺的一种具体方法的步骤是:-->(1)用汽油脱脂(除去表面油脂);(2)将板栅投入浸蚀液中,室温条件下浸蚀3-5分钟;(3)进行酸性镀铜,镀层厚1-3μm;(4)在惰性气氛中,于500℃-700℃温度下加热1.5-3小时。所述浸蚀液的一种组成是:氢氟酸(HF=40%)    60ml/L;盐酸                250ml/L;氟化钠              50g/L;将上述三种溶液混合即得。所述惰性气体可以是氮气。本专利技术的原理是,金属钛有极好的机械强度和中等程度的导电性;但表面有一层薄而完整的氧化膜,作为正极几乎不导电,故称之为阀金属。实验表明,用钛做板栅比铅基板栅在正极活性物质的利用率要高出2-3.5倍,而铅的比重(11.34)比钛的比重(4.5)要高出2.5倍以上,因此用钛做的板栅在减轻极板重量和提高活性物质利用率两方面技术效果显著。本专利技术钝化工艺有效克服了氧化膜的再生成,使钛板栅有良好的导电性。由以上可知,本专利技术既保持了铅酸蓄电池的优点,又具有重量轻、容量大等特点,它的重量仅为同体积铅酸蓄电池的三分之一左右;而电容量却比普通铅蓄电池大2倍以上;造价仅为锂电池的40%,为燃料电池的十几分之一;比锂电池、镉镍电池、镍氢电池等生产过程的污染小得多,且容易处理,不致造成二次污染。本专利技术可做成系列产-->品,广泛应用于电动自行车、电动汽车、飞机、潜艇及各种车辆、船舶、舰艇、通讯设备、电厂、发电站、矿山、银行、储能等一切民用、国防需要电池的地方。附图说明图1是本专利技术电池的一种实施例局部纵向剖视结构;图2是图1所示装置的俯视结构示意图(局部剖视);图3是表示一种实施例正、负板栅相间设置及相应汇流排的结构示意图;图4和图5分别是一种实施例的正板栅和负板栅结构图。在图中:1-外壳,                          2-上盖,3、15-连接头,                    4-负板栅,5-正板栅,                        6-隔板,7-正板栅汇流排,                  8-负板栅汇流排,9-极柱,                          10-螺帽,11-密封胶,                       12-电极插片,13-防爆帽,                       14-极柱孔;16-串联接头。具体实施方式实施例1:按照附图及上述结构的钛铝动力电池,整体尺寸(长×宽×高)为220×150×150mm,外壳1和上盖2用塑料制成,外壳1内腔分隔为3×2形式的六格(六个独立电池室),汇流排7、8-->为铝材制作,极柱用不锈钢,电极插片12为铜材,每个单元电池采用11片正板栅和12片负板栅,各板栅主体大小均为43×67mm,厚1mm,分别用钛、铝制作。单元电池电压2V,整体电池输出电压12V。实施例2:钛板栅钝化步骤:(1)用常规汽油脱脂(浸泡后擦拭干净);(2)将板栅投入浸蚀液中,室温下浸蚀约4分钟;(3)进行酸性镀铜,镀层厚1.5μm;(4)在氮气环境中,600℃条件下加热2小时,即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛铝动力电池,有带上盖2的外壳1,该外壳1内腔经隔板6分隔为二个或二个以上独立的单元电池室且内充电解液,每个单元电池室中设有多片相间排列的正板栅5和负板栅4,所述各正板栅5经顶部的连接头3同正板栅汇流排7相连接,所述各负板栅4经顶部连接头15同负板栅汇流排8相连接,所述各正板栅5和负板栅4涂有铅膏且每相邻两正、负板栅5、4之间设有绝缘层而由此构成单元电池,各单元电池依次串联组成整体电池且其首、尾两端分别同相应极柱相连接而成为整体电池的正、负极,其特征是,所述正板栅5为金属钛板栅,所述负板栅4为金属铝板栅。

【技术特征摘要】
1、一种钛铝动力电池,有带上盖2的外壳1,该外壳1内腔经隔板6分隔为二个或二个以上独立的单元电池室且内充电解液,每个单元电池室中设有多片相间排列的正板栅5和负板栅4,所述各正板栅5经顶部的连接头3同正板栅汇流排7相连接,所述各负板栅4经顶部连接头15同负板栅汇流排8相连接,所述各正板栅5和负板栅4涂有铅膏且每相邻两正、负板栅5、4之间设有绝缘层而由此构成单元电池,各单元电池依次串联组成整体电池且其首、尾两端分别同相应极柱相连接而成为整体电池的正、负极,其特征是,所述正板栅5为金属钛板栅,所述负板栅4为金属铝板栅。2、一种钛铝动力电池的生产工艺,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张楚楩
申请(专利权)人:张楚楩
类型:发明
国别省市:43[中国|湖南]

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