一种具有防爆结构的多功能铅酸电池的制作方法

1.本发明属于电池领域，具体涉及一种具有防爆结构的多功能铅酸电池。


背景技术：

2.铅酸电池(vrla)，是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅。放电时，正负极主要成分均转化为硫酸铅；充电时，正极主要成分由硫酸铅转化为二氧化铅，负极主要成份由硫酸铅转化为铅。一个单格铅酸电池的标称电压是2.0v,能放电到1.5v,能充电到2.4v；在应用中，经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12v的铅酸电池，还有24v、36v、48v等。
3.可参考公开号为cn111439107a的中国专利，其公开了一种带启停功能的铅酸电池，其用于混合动力车辆，所述混合动力车辆包括：内燃机、发电机、离合器、永磁同步电动机、变速箱、车轮、超级电容模块、带启停功能的agm铅酸蓄电池组和能量管理系统；其中能量管理系统包括：模糊逻辑监控器、电池组pi控制器和超级电容pi控制器；所述的能量管理系统由两级组成：第一级由带启停功能的agm铅酸蓄电池组和两个超级电容模块组成,第二级由连接到公共dc总线的三相两电平电压源逆变器组成，该逆变器提供额定功率给永磁同步电动机。
4.上述专利具有与传统的功率管理策略相反，使用pi控制器，根据模糊化输入来适配大小，增加了动力模块和电力半导体器件的完美结合和有效控制，迅速稳定整车供电系统，使用的agm铅酸蓄电池组内阻设计为比普通的铅酸电池低一半，cca值大一倍，瞬间电流释放能量大，能有效解决普通蓄电池本身的先天不足的优点。
5.但是其也存在缺陷，如：其未设置防爆结构，防护性能较弱，爆炸时危害性较大。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种具有防爆结构的多功能铅酸电池，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种具有防爆结构的多功能铅酸电池，包括铅酸电池主体与用于存放所述铅酸电池主体的壳体：所述壳体包括容纳壳，所述容纳壳的端口处设置有壳盖，所述容纳壳与所述壳盖的连接处均开设有多个定位孔，多个所述定位孔均匀排布在所述容纳壳以及所述壳盖的边缘部，所述定位孔内设置有用于连接固定的定位件，所述容纳壳的内壁上固定连接有阻燃板，所述容纳壳的内腔在所述阻燃板的端部设置有移动板，所述移动板的边缘部与所述容纳壳的内壁密封滑动连接，所述壳盖上开设有多个供高温气体溢散的排气孔，所述排气孔内滑动连接有密封柱，所述密封柱的顶端与所述排气孔的端口密封接触，所述密封柱的柱体直径大于所述排气孔竖直段的直径，所述密封柱的底部固定连接有连接板，所述连接板的底部与所述移动板的顶部固定连接，所述密封柱的外部套设有弹簧，所述弹簧的底部与所述连接板的顶部固定连接，所述弹簧顶部与所述壳盖的底部固定连接。
9.优选的，所述铅酸电池主体包括交叉叠层设置的多个正极板和多个负极板，多个所述正极板的连接电片通过正极汇流板电连接正接线块，多个所述负极板的连接电片通过负极汇流板电连接负接线块。
10.优选的，所述铅酸电池主体还包括用于在所述铅酸电池主体在充放电时平衡所述正极板之间电压的正极电压平衡板，所述正极电压平衡板电连接在多个所述正极板的侧端。
11.优选的，所述铅酸电池主体还包括用于在所述铅酸电池主体在充放电时平衡所述负极板之间电压的负极电压平衡板，所述负极电压平衡板电连接在多个所述负极板的侧端。
12.优选的，所述正极电压平衡板与所述负极电压平衡板均为铜铅合金板，所述正极电压平衡板与所述负极电压平衡板的厚度均为1
‑
2mm。
13.优选的，所述定位件呈成圆柱体状，所述定位件的外部周向设有外螺纹，所述定位孔内设置有与所述外螺纹相互适配的内螺纹。
14.优选的，所述容纳壳与所述壳盖均为铝合金材质，所述容纳壳与所述壳盖的厚度分别为1
‑
5mm与2
‑
6mm。
15.优选的，所述铅酸电池主体还包括用于化学反应的电解液，所述电解液的制备方法如下：
16.步骤一.准备以下重量计组分：聚乙二醇1
‑
5份、硫酸亚锡2
‑
4份、硫酸钠2
‑
8份、有机硅聚合物0.5
‑
5份、乙炔黑0.1
‑
1份、金属化合物溶液2
‑
6份、气相二氧化硅4
‑
7份、硫酸3
‑
7份以及去离子水15
‑
25份；
17.步骤二.将上述原料中的聚乙二醇、硫酸亚锡、硫酸钠、有机硅聚合物、金属化合物溶液、硫酸以及去离子水放入反应釜内，控制反应釜的转速为150
‑
180r/min，温度为58
‑
75℃，持续混合5min后加入乙炔黑，通过乙炔黑的量控制反应釜内的ph值保持在6.5
‑
6.8，得到混合溶液；
18.步骤三：步骤二得到的混合溶液进行浓缩，最后加入有机硅聚合物，再使用反应釜进行混合，混合充分冷却后即得本电解液。
19.优选的，所述金属化合物溶液包括正二价铅离子、正四价铅离子、锌离子、银离子、铬离子、钡离子、钙离子、铝离子、砷离子、正三价铅离子、正五价铅离子、汞离子、铍离子的氧化物溶液、盐溶液、氢氧化物溶液或离子配合溶液中的一种或多种的混合物。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.本具有防爆结构的多功能铅酸电池在使用时，通过排气孔、密封柱移动板以及弹簧的设置，可在铅酸电池主体发生爆炸前将压力通过排气孔释放到外界，降低壳体内的压力，从而避免铅酸电池主体发生燃烧、爆炸，实现对铅酸电池主体的保护，通过壳体、阻燃板以及定位件的设置，也可进一步有效阻止铅酸电池主体发生燃烧、爆炸，使本发明达到对铅酸电池主体进行有效防护，避免发生爆炸，防爆性能优越的效果。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明的结构俯视图；
24.图3为本发明图1中的a处结构放大图；
25.图4为本发明的排气孔处结构示意图；
26.图5为本发明图1中的b处结构放大图；
27.图6为本发明的正电极板处结构示意图；
28.图7为本发明图1中的c处结构放大图；
29.图8为本发明的电解液工艺流程图。
30.图中：1、铅酸电池主体；2、壳体；3、容纳壳；4、壳盖；5、定位孔；6、定位件；7、阻燃板；8、移动板；9、排气孔；10、密封柱；11、连接板；12、弹簧；13、正极板；14、负极板；15、正极汇流板；16、正接线块；17、负极汇流板；18、负接线块；19、正极电压平衡板；20、负极电压平衡板。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1
33.一种具有防爆结构的多功能铅酸电池，包括铅酸电池主体1与用于存放铅酸电池主体1的壳体2：壳体2包括容纳壳3，容纳壳3的端口处设置有壳盖4，容纳壳3与壳盖4的连接处均开设有多个定位孔5，多个定位孔5均匀排布在容纳壳3以及壳盖4的边缘部，定位孔5内设置有用于连接固定的定位件6，容纳壳3的内壁上固定连接有阻燃板7，容纳壳3的内腔在阻燃板7的端部设置有移动板8，移动板8的边缘部与容纳壳3的内壁密封滑动连接，壳盖4上开设有多个供高温气体溢散的排气孔9，排气孔9内滑动连接有密封柱10，密封柱10的顶端与排气孔9的端口密封接触，密封柱10的柱体直径大于排气孔9竖直段的直径，密封柱10的底部固定连接有连接板11，连接板11的底部与移动板8的顶部固定连接，密封柱10的外部套设有弹簧12，弹簧12的底部与连接板11的顶部固定连接，弹簧12顶部与壳盖4的底部固定连接。
34.本实施例中，优选的，铅酸电池主体1包括交叉叠层设置的多个正极板13和多个负极板14，多个正极板13的连接电片通过正极汇流板15电连接正接线块16，多个负极板14的连接电片通过负极汇流板17电连接负接线块18。
35.本实施例中，优选的，铅酸电池主体1还包括用于在铅酸电池主体1在充放电时平衡正极板13之间电压的正极电压平衡板19，正极电压平衡板19电连接在多个正极板13的侧端。
36.本实施例中，优选的，铅酸电池主体1还包括用于在铅酸电池主体1在充放电时平衡负极板14之间电压的负极电压平衡板20，负极电压平衡板20电连接在多个负极板14的侧端。
37.本实施例中，优选的，正极电压平衡板19与负极电压平衡板20均为铜铅合金板，正极电压平衡板19与负极电压平衡板20的厚度均为2mm。
38.本实施例中，优选的，定位件6呈成圆柱体状，定位件6的外部周向设有外螺纹，定
位孔5内设置有与外螺纹相互适配的内螺纹。
39.本实施例中，优选的，容纳壳3与壳盖4均为铝合金材质，容纳壳3与壳盖4的厚度分别为4mm与5mm。
40.本实施例中，优选的，铅酸电池主体1还包括用于化学反应的电解液，电解液的制备方法如下：
41.步骤一.准备以下重量计组分：聚乙二醇1份、硫酸亚锡2份、硫酸钠4份、有机硅聚合物3份、乙炔黑0.1份、金属化合物溶液2份、气相二氧化硅4份、硫酸3份以及去离子水25份；
42.步骤二.将上述原料中的聚乙二醇、硫酸亚锡、硫酸钠、有机硅聚合物、金属化合物溶液、硫酸以及去离子水放入反应釜内，控制反应釜的转速为160r/min，温度为65℃，持续混合5min后加入乙炔黑，通过乙炔黑的量控制反应釜内的ph值保持在6.8，得到混合溶液；
43.步骤三：步骤二得到的混合溶液进行浓缩，最后加入有机硅聚合物，再使用反应釜进行混合，混合充分冷却后即得本电解液。
44.本实施例中，优选的，金属化合物溶液包括正二价铅离子、正四价铅离子、锌离子、银离子、铬离子、钡离子、钙离子、铝离子、砷离子、正三价铅离子、正五价铅离子、汞离子、铍离子的氧化物溶液、盐溶液、氢氧化物溶液或离子配合溶液中的一种或多种的混合物。
45.本发明的工作原理及使用流程：
46.本具有防爆结构的多功能铅酸电池在使用时，首先通过定位件6与定位孔5将壳盖4与容纳壳3固定，若壳体2内部的铅酸电池主体1发生内燃，壳体2内部的压力会持续增加，当内部压力过大时会推动移动板8向上运动，同时移动板8向上运动会带动弹簧12发生形变，当移动板8的边缘脱离阻燃板7时移动板8下方的气压会进入移动板8的上方，使密封柱10的端部脱离排气孔9的端口，从而使壳体2内部气压通过排气孔9排出，进行泄压，使壳体2内部的压力减小达不到爆炸的压强，进而实现防爆的目的。
47.本具有防爆结构的多功能铅酸电池在使用时，通过排气孔9、密封柱10移动板8以及弹簧12的设置，可在铅酸电池主体1发生爆炸前将压力通过排气孔9释放到外界，降低壳体2内的压力，从而避免铅酸电池主体1发生燃烧、爆炸，实现对铅酸电池主体1的保护，通过壳体2、阻燃板7以及定位件6的设置，也可进一步有效阻止铅酸电池主体1发生燃烧、爆炸，使本发明达到对铅酸电池主体1进行有效防护，避免发生爆炸，防爆性能优越的效果。
48.实施例2
49.本实施例中，优选的，铅酸电池主体1还包括用于化学反应的电解液，电解液的制备方法如下：
50.步骤一.准备以下重量计组分：聚乙二醇5份、硫酸亚锡3份、硫酸钠8份、有机硅聚合物5份、乙炔黑0.5份、金属化合物溶液6份、气相二氧化硅7份、硫酸5份以及去离子水25份；
51.步骤二.将上述原料中的聚乙二醇、硫酸亚锡、硫酸钠、有机硅聚合物、金属化合物溶液、硫酸以及去离子水放入反应釜内，控制反应釜的转速为180r/min，温度为75℃，持续混合5min后加入乙炔黑，通过乙炔黑的量控制反应釜内的ph值保持在6.5，得到混合溶液；
52.步骤三：步骤二得到的混合溶液进行浓缩，最后加入有机硅聚合物，再使用反应釜进行混合，混合充分冷却后即得本电解液。
53.实施例3
54.本实施例中，优选的，铅酸电池主体1还包括用于化学反应的电解液，电解液的制备方法如下：
55.步骤一.准备以下重量计组分：聚乙二醇5份、硫酸亚锡4份、硫酸钠8份、有机硅聚合物5份、乙炔黑1份、金属化合物溶液6份、气相二氧化硅7份、硫酸7份以及去离子水25份；
56.步骤二.将上述原料中的聚乙二醇、硫酸亚锡、硫酸钠、有机硅聚合物、金属化合物溶液、硫酸以及去离子水放入反应釜内，控制反应釜的转速为180r/min，温度为75℃，持续混合5min后加入乙炔黑，通过乙炔黑的量控制反应釜内的ph值保持在6.6，得到混合溶液；
57.步骤三：步骤二得到的混合溶液进行浓缩，最后加入有机硅聚合物，再使用反应釜进行混合，混合充分冷却后即得本电解液。
58.实施例4
59.本实施例中，优选的，铅酸电池主体1还包括用于化学反应的电解液，电解液的制备方法如下：
60.步骤一.准备以下重量计组分：聚乙二醇1份、硫酸亚锡2份、硫酸钠2份、有机硅聚合物0.5份、乙炔黑0.1份、金属化合物溶液2份、气相二氧化硅4份、硫酸3份以及去离子水15份；
61.步骤二.将上述原料中的聚乙二醇、硫酸亚锡、硫酸钠、有机硅聚合物、金属化合物溶液、硫酸以及去离子水放入反应釜内，控制反应釜的转速为150r/min，温度为58℃，持续混合5min后加入乙炔黑，通过乙炔黑的量控制反应釜内的ph值保持在6.5，得到混合溶液；
62.步骤三：步骤二得到的混合溶液进行浓缩，最后加入有机硅聚合物，再使用反应釜进行混合，混合充分冷却后即得本电解液。
63.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。