用于光伏储能的蓄电池的制作方法

文档序号:15942012发布日期:2018-11-14 03:18阅读:237来源:国知局

本发明涉及到蓄电池,特别是涉及到一种用于光伏储能的蓄电池。

背景技术

对于传统的蓄电池而言,一般是循环次数和“浮充”寿命来界定其指标。对于动力电池而言,循环次数是目前最主要的评价标准,而太阳能光伏用的蓄电池寿命达不到1000次。这是因为在太阳能光伏系统中,太阳能产生的电流、电压是随着天气变化而变化的。也就是“进入”(蓄能)的能量是变化的,而“出去”(使用)的电量是固定的。因此,很容易就产生“过放”和“过充”或“欠充”的现象。过放之后,酸性蓄电池中产生白色的硫酸铅附着在蓄电池内部极板的表面上形成一层白色坚硬的结晶体,充电后依旧不能剥离极板表面转化为活性物质的硫酸铅,其充放电反应:

充电反应:pbso4+2h2o+pbso4→pbo2+2h2so4+pb

放电反应:pbo2+2h2so4+pb→pbso4+2h2o+pbso4

传统的蓄电池电解液的密度与放电量成比例。根据蓄电池完全放电时的比重及10%放电时的比重,可推算出蓄电池的放电量。放电量加大时,内部阻抗增大,放电越大,阻抗越大。在放电过程中,极板内产生电流的不良导体——硫酸铅在整体电解液的比重,都导致内部阻抗的增加。每次放电和充电,都将产生新的硫酸铅,被称之为硫化现象。而在太阳能光伏环境下的每次充电的不规则性,导致硫化现象产生的过早现象,比在固定的充放电环境下要严重得多。所以,由太阳能光伏进行充电的蓄电池其寿命比用其它固定电流、电压强度充电的蓄电池大大缩短。

由上可知,现有太阳能光伏电池在充放电时,由于太阳能电流的不稳定性,即产生频繁的“欠充”、“过放”,极容易导致硫化现象,即是在电池内部极板上附着一层白色坚硬的硫酸铅结晶体,即使在充电过程中仍然不能剥离极板表面转化为活性的硫酸铅,从而导致电池容量降低与寿命缩短。



技术实现要素:

为了解决上述现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种用于光伏储能的蓄电池。

为达到上述目的,本发明的技术方案是:

本发明提出一种用于光伏储能的蓄电池,包括电池外壳,填充于电池外壳内部的电解液,设置于电池外壳内部并且与电解液相接触的包括正极板和负极板,所述负极板包括铅基板,所述铅基板外部由外到内依次设置有金属钠层、金属镁层和金属铜层。

进一步地,所述铅基板厚度为10-20mm。

进一步地,所述的正极板和负极板的顶端与所述电池外壳之间的缝隙上设置有橡胶密封垫,所述橡胶密封垫上设置有热固化的聚炭脂层,所述聚炭脂层密封包裹所述正极板和负极板的外侧,以及所述橡胶密封垫。

进一步地,所述电解液包括晶络纳米硅烯和纳米级的石墨烯酸溶液。

进一步地,所述电解液中晶络纳米硅烯浓度为4%至7%,纳米级石墨烯酸溶液浓度为0.5%至2%。

进一步地,所述电解液中晶络纳米硅烯浓度为5.6%。

进一步地,所述电解液中纳米级石墨烯酸溶液浓度为0.8%。

本发明的有益效果:通过在铅基板外部设置若干层还原性更强的金属层,由外到内依次为金属钠层、金属镁层和金属铜层,蓄电池在进行充放电时,优先消耗位于铅基板外部的金属层,同时反应后的钠、镁、铜等金属离子在电解液中更加活跃,可以阻止生成不可逆变的铅酸盐,由于各种金属离子在氧化还原过程中,可以多次循环,不会形成结晶,能够有效地提高了电池的寿命;同时在电解液中加入晶络纳米硅烯和纳米级的石墨烯酸溶液,将电解液变成胶状溶液,避免了因为温度升高而大量产生铅酸盐的问题,提高了蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种用于光伏储能的蓄电池的负极板的结构剖视图;

图2为本发明一种用于光伏储能的蓄电池的负极板的局部视图a;

图3为本发明一种用于光伏储能的蓄电池的负极板密封结构。

具体实施方式

为阐述本发明的思想及目的,下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

参照图1-3,提出本发明一具体实施例,一种用于光伏储能的蓄电池,包括电池外壳30,填充于电池外壳30内部的电解液,设置于电池外壳30内部并且与电解液相接触的正极板和负极板10,负极板10包括铅基板14,铅基板14外部由外到内依次设置有金属钠层11、金属镁层12和金属铜层13。通过在铅基板14外部设置若干层还原性更强的金属层,由外到内依次为金属钠层11、金属镁层12和金属铜层13,蓄电池在进行充放电时,优先消耗位于铅基板14外部的金属层,依次为一价的金属钠,二价的金属镁和2价的金属铜,减少了铅酸盐的产生,同时避免了蓄电池在使用时对于铅基板14的消耗,提高蓄电池的使用寿命。

同时,反应后的金属离子在氧化还原过程中可以多次循环,并不会形成结晶,从而避免了硫化现象的产生,延长了电池的使用寿命。因为金属钠、金属镁和金属反应后会产生对应的金属离子,而且上述的金属离子比铅更加活跃,金属离子不断依次同硫酸发生反应,导致硫酸铅难以形成,达到了减少硫酸铅形成的目的,同时提高了蓄电池使用寿命。

具体的,铅基板14厚度为10-20mm,铅基板14外部设置或电镀上若干层还原性更强的金属层,在蓄电池充放电时,优先消耗铅基板14外部的金属层,当外部的金属层消耗完毕之后,铅基板14作为蓄电池的负极板10进行工作,大大延长了蓄电池的使用寿命。

参考图3,正极板或负极板10的顶端与电池外壳30之间的缝隙上设置有橡胶密封垫40,橡胶密封垫40上设置有热固化的聚炭脂层20,聚炭脂层20密封包裹正极板和负极板10的外侧,以及橡胶密封垫40上方。本实施例以负极板10举例,在电池外壳30与负极板10极柱的缝隙上设置橡胶密封垫,再在橡胶密封垫上涂覆聚炭脂层,后续将聚炭脂层20热固化,即可完成极柱的密封,且聚炭脂层20热固化速度快效率高,能够快速完成电池的密封,并保证密封完好。

具体的,电解液包括晶络纳米硅烯和纳米级的石墨烯酸溶液。加入晶络纳米硅烯后,可以把电解液变成胶溶液,改变了电解液的特性,使得蓄电池中电解液温度不容易升高。因为,电解液的温度升高会导致硫酸的浓度升高,硫化现象在电解液温度较高的情况下更容易产生,加入晶络纳米硅烯后,电解液温度不容易升高,进而硫酸的浓度不容易升高,能够使得硫酸铅的形成速度明显减弱。同时,加入纳米级的石墨烯酸,能够配合晶络纳米硅烯有效的提高蓄电池的使用寿命。

其中,电解液中晶络纳米硅烯浓度为4%至7%,纳米级石墨烯酸溶液浓度为0.5%至2%。

在本实施例中,电解液中晶络纳米硅烯浓度为5.6%,电解液中纳米级石墨烯酸溶液浓度为0.8%。

在本发明另一实施例中,电解液中晶络纳米硅烯浓度为6%,电解液中纳米级石墨烯酸溶液浓度为1.2%。

本方案通过在铅基板外部设置若干层还原性更强的金属层,由外到内依次为金属钠层11、金属镁层12和金属铜层13,蓄电池在进行充放电时,优先消耗位于铅基板外部的金属层,反应后的钠、镁、铜等金属离子在电解液中更加活跃,可以阻止生成不可逆变的铅酸盐,由于各种金属离子在氧化还原过程中,可以多次循环,不会形成结晶,能够有效地提高了电池的寿命;同时在电解液中加入晶络纳米硅烯和纳米级的石墨烯酸溶液,将电解液变成胶状溶液,避免了因为温度升高而大量产生铅酸盐的问题,提高了蓄电池的使用寿命以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1