一种长寿命快速激活锌银贮备电池组的制作方法

本发明属于锌银电池技术领域，尤其是涉及一种长寿命快速激活锌银贮备电池组。

背景技术：

由于锌银贮备电池具有比能量高，比功率大，可大电流放电，工作电压平稳，电压精度高，安全性好等独特的特点。世界各国将锌银电池广泛作为大功率装置中的供电直流电源。

长寿命快速激活锌银贮备电池组属于化学加热型锌银贮备电池组，通常用在一次性的快速响应设备上，因此电池组的激活时间和激活后工作寿命是电池组的关键特性，直接关系着电池组能否满足用电设备的使用需求。

由于锌银贮备电池组的激活时间和激活后工作寿命相关，为了实现电池组的快速激活性能，需要在激活后工作寿命方面做出牺牲。目前公知的化学加热锌银贮备电池组激活时间为不大于1.5s,激活后工作寿命不大于1h。随着应用市场的发展，该水平现状已经不能满足用电设备对的需求，需要进一步提高快激活锌银贮备电池组的工作寿命。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种长寿命快速激活锌银贮备电池组，激活时间短、速度快；工作寿命长并且不需外部加热可保证电池组内温度在适宜的温区内。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种长寿命快速激活锌银贮备电池组，包括组合极板组、气体发生器、贮液器和电连接器，气体发生器通过导气管与贮液器连通，贮液器通过激活管路与组合极板组连通，电连接器与气体发生器电连接，贮液器中装有电解液。

技术方案中，优选的，还包括加热器，加热器与电连接器电连接，加热器设于贮液器与组合极板组之间的激活管路上。

技术方案中，优选的，还包括自加热器，自加热器与组合极板组电连接，自加热器设于组合极板组旁。

技术方案中，优选的，组合极板组包括多个串联的单元电池，单元电池使用水化纤维素-维尼纶纤维复合隔膜纸包负极。

技术方案中，优选的，水化纤维素-维尼纶纤维复合隔膜纸由包括重量分数为55-75份的水化纤维素和重量份数为25-45的维尼纶纤维的浆料混合打浆制成。

技术方案中，优选的，加热器为化学加热器。

技术方案中，优选的，化学加热器以高热值镁-铝化学加热片为主体加热剂，以快燃速锆粉加热纸为引燃片。

技术方案中，优选的，电连接器与加热器之间电连接有第一温度继电器。

技术方案中，优选的，组合极板组与自加热器之间电连接有第二温度继电器。

技术方案中，优选的，还包括外壳，外壳内侧设有保温减震层。

本发明具有的优点和积极效果是：

该长寿命快速激活锌银贮备电池组：

1.采用了电解液快速加热及分配技术，采用气体发生器提供激活压力源，以气、液分离方式将电解液快速推入组合极板组，并均匀分配到每个单元电池中，采用高热值镁-铝化学加热片作主体加热剂，采用快燃速锆粉加热纸作引燃片，对电解液进行快速加热；

2.加设保温自加热器，组合极板为自加热带提供加热电源，保证电池工作过程中温度处于合适范围，

3.使用具有快速吸液耐碱特性的改性水化纤维素—维尼纶限位复合隔膜纸作为负极的隔膜；

使得到的锌银贮备电池具有优异的工作寿命长、激活速率快的性能。

附图说明

图1是本发明实施例的锌银贮备电池的主视剖视图。

图2是本发明实施例的锌银贮备电池的俯视剖视图。

图3是本发明实施例的锌银贮备电池的左视剖视图。

图中：

1、组合极板组 2、气体发生器 3、加热器

4、贮液器 5、自加热器 6、保温减震层

7、温度继电器 8、电连接器 9、组合外壳

11、单元电池

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：

如图1、2、3所示，本发明提供一种长寿命快速激活锌银贮备电池组，包括组合外壳9、设于组合外壳9内侧的保温减震层6，保温减震层6内侧设有组合极板组1、2个气体发生器2和贮液器4，电连接器8设于外壳9外侧，其中，组合极板组1包括多个串联的单元电池11，气体发生器2通过导气管与贮液器4连通，贮液器4通过激活管路与组合极板组1连通，电连接器8与气体发生器2电连接，贮液器4中装有电解液。使用时，通过电连接器8接通外接直流电源对电池组提供规定大小的激活电流，同时将气体发生器2中的电点火头点燃，气体发生器2中的电点火头随即引燃气体发生器2中的火药，气体发生器2中火药燃烧释放的高压气体经导气管路进入贮液器4，将贮液器4内的电解液推入激活管路，电解液经激活管路进入组合极板组1内，由组合极板组1内的支管被分配到各个单元电池11内，激活各单元电池11，电池组即可工作。其中，电连接器8可以为焊线插座。

其中，优选的，还包括加热器3，加热器3与电连接器8电连接，加热器3设于贮液器4与组合极板组1之间的激活管路上。当电连接器8接通外接直流电源对电池组提供规定大小的激活电流，将气体发生器2中的电点火头点燃的同时点燃化学加热器3中的电点火头，化学加热器3中的电点火头随即引燃化学加热器3中的加热药，当气体发生器2释放的高压气体将贮液器4内的电解液推入激活管路时，化学加热器3中加热药迅速燃烧释放出大量的热，使热交换器温度升高，电解液在流经化学加热器3时，与化学加热器3进行热交换，温度升高。被加热的电解液随后进入组合极板组1内，使组合极板组1内的极板、隔膜等零部件温度也相应上升。从而将电池组内部温度升高到电池组工作的适宜温度区间内，使电池组工作效率更高。

其中，优选的，化学加热器3以高热值镁-铝化学加热片为主体加热剂，以快燃速锆粉加热纸为引燃片，快燃速锆粉加热纸燃烧迅速，高热值镁-铝化学加热片产热效率高，可使化学加热器3迅速被点燃，并且为电解液的供热效率高。

更优选的，电连接器8与加热器3之间电连接有温度继电器，温度继电器可以控制电解液的加热温度。

优选的，还包括自加热器5，自加热器5与组合极板组1电连接，自加热器5设于组合极板组1旁。当电池组在低温环境下工作时，自加热器5利用电池组自身的电能对组合极板组1进行加热，补偿低温散热损失，维持组合极板组1内的温度在适宜的温区内，保证电池工作效率。其中，自加热器5可以为加热带，加热带安装在组合极板组1的周围。

更优选的，自加热器5与组合极板组1之间还电连接有温度继电器7，温度继电器7可以控制自加热器5的加热温度。

优选的，单元电池使用水化纤维素-维尼纶纤维复合隔膜纸包负极，尼龙纱隔膜包正极。

水化纤维素-维尼纶纤维复合隔膜纸可以为包括重量份数为55-75份的水化纤维素和重量份数为25-45份的维尼纶纤维素，由以下方法制备得到：

1.用重量份数为5:1:10的乙醇、氢氧化钾和纯水配制成皂化液，将皂化液加热到45～50℃，将聚合度为400的三醋酸纤维素放入皂化液中进行皂化，皂化时间为20～30min,皂化后的水化纤维素用纯水洗至中性，得到改性水化纤维素。

2.取重量份数为55-75份上述水化纤维素放入已贮有水的打浆机中，纤维在水中的浓度为2％，先疏解25～30min,然后下轻刀打浆60min以上，待纤维完全分散无浆点时停止，得到改性水化纤维素浆料。

3.取重量份数为25-45的纤维长度为3mm，纤度为0.4detx的维尼纶纤维，放入带搅拌器的分散桶内，加水，充分搅拌、疏解至纤维完全分散，纤维在水中的浓度为1％。

4.将改性水化纤维素浆料、维尼纶纤维浆料全部放入配浆池中，再加水配至质量百分比浓度为0.5％-0.7％，加质量百分比浓度为0.1％分散剂羧甲基纤维素，搅拌均匀即得混合浆料。将稀释后的混合浆料在网部脱水成型、压榨、施胶、干燥、热压成型，施胶时使用的施胶剂包括重量百分比为2.0％-3.0％的聚乙烯醇和1.0％-2.0％的淀粉，再经后续的卷纸、切割后得到改性水化纤维素—维尼纶复合纤维微孔隔膜纸。隔膜纸的厚度为0.10-0.12mm，定量为65-70g/m²。

单元电池使用上述制备得到的水化纤维素-维尼纶纤维复合隔膜纸包覆锌负极，使用厚度为0.1mm，40目的尼龙纱包覆氧化银正极得到。

经检测，此种单元电池的激活时间为1.5s，工作寿命大于3h，激活速率快，工作寿命长，应用于贮备电池组中，可以得到性能更佳的长寿命，快速激活的锌银贮备电池组。

本实施例所述的长寿命快速激活锌银贮备电池组采用了电解液快速加热及分配技术，采用气体发生器提供激活压力源，以气、液分离方式将电解液快速推入组合极板组，并均匀分配到每个单元电池中，采用高热值镁-铝化学加热片作主体加热剂，采用快燃速锆粉加热纸作引燃片，对电解液进行快速加热，并加设保温自加热器，组合极板为自加热带提供加热电源，保证电池工作过程中温度处于合适范围，并使用具有快速吸液耐碱特性的改性水化纤维素—维尼纶限位复合隔膜纸作为负极的隔膜，使锌银贮备电池具有优异的工作寿命长、激活速率快的性能。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。