专利名称：能大幅度提高组合电池比能量的方法及装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种高电压大容量电池及其生产方法。特别是一种能大幅度提高电池比能量的方法，以及采用该方法制造的新型电池组，这种电池可广泛应用于航天飞行、野外作业和电动汽车等需要比能量高的蓄电池的各种场合。
当今世界上公认的研究高能电池著名的美国OVONIC实验室，生产的可用于民用电动汽车上的电池(见图3)，采用200个1.2V单体镍氢电池串联起来形成，其容积能量比为210Wh/L；质量能量比为70Wh/kg。这种电池目前被认为是世界上比能量最高的动力电池。由于单体镍氢电池在充/放电过程中产生有反应气体氢气(H2)，其压力最高可达十几公斤/cm2，因此，每个单体电池都必须有强度较高的刚性外壳来承受这种反应气体压力。这一类的电池如燃料、锌空、铝空、镍镉、锂电池等等。在需要输出大电压或大电流的场合，需要将这些单体电池串联或并联起来。此时，每个单体电池的刚性外壳不仅占去了较多的体积，也增加了较大的重量；这样就导致了电池组的单位体积或单位重量下输出能量小的不利结果，影响了动力电池的广泛应用，特别是在二十一世纪需要的节能无污染的电动汽车实用化和民用化上，产生很不利的影响。
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能大幅度提高电池比能量的方法。
该方法适用于一切为了获得高电压进行串联组合和产生反应气体、压力的电池组。
本发明的另一个目的在于克服现有电池的缺点，提供一种具有很高比能量的专门电池组。
本发明的进一步的目的在于提供一种具有结构简单，制造成本低，无专门特殊材料的高比能量的电池组。
本发明的技术解决方案如下一种能大幅度提高蓄电池比能量的方法，包括下述步骤a.将电极板(正、负极板或电极)装入与电极板具有相同形状的空腔或套中，该套成腔是由不渗透的弹性绝缘材料或其他材料制成。
b.将电极引线通过腔或套上开出的相应的孔或导管引出，并将引线与孔或导管之间密封住；如采用下面所述的第三种实施列线与孔或导管之间可以不密封。
c.向腔或套中充入一定体积的电解液或其他反应物质气体等，然后将套密封住，使之与外界隔离；d.将经上述a、b、c步骤后制成多个单体电池装入一刚性的壳体中，使每个单体电池单元之间彼此相接并靠在刚性壳体的内壁上；e.将上述每个单体电池的电极引线正负极之间联或并联连接，经刚性外壳的总电极引线引出，形成电池组。
一种采用上述方法制成的高比能量电池组，包括多个单体电池，一个刚性壳体和壳体上形成的正、负电极引出线，所述的每个单体电池由正、负极板、正、负电极引出线、容纳极板的空腔或弹性绝缘套和装在弹性绝缘腔或套中的电解液或其它反应物质组成；所述的正负极板或电极安装在腔或弹性绝缘套中，在所述的腔或套上开有孔或导管，将正负极引线引出套外或密封引出套外，各个单体电池彼此相接地装入所述的刚性外壳中，各个单体电池的正、负极引线串联或并联地连接在一起并与外壳的电极引线相接。
本发明与现有的蓄电池相比具有比能量高，结构简单，使用材料无限制和制造成本低等优点，它能最大限度地合理使用电池外壳内的空间。与美国OVONIC公司的产品相比，在同等条件下，容积能量比可提高35％，质量能量比可提高30％。因此，可广泛应用于航天飞行、野外作业中，特别是它将对电动汽车行业的发展提供良好先决条件。
下面参照附图对本发明的实施例做进一步详细地说明
图1是本发明的高比能量电池组中单体电池单元一个实施例的立体示意图；图2是本发明的高比能量电池组中单体电池单元的另一个实施例的立体示意图；图3是本发明的高比能量电池组中单体电池单元所组成的高比能量电池组的立体示意图；图4是本发明的采用第一种形式的单体电池单元所组成的高比能电池组的立体示意图；图5是现有技术中一种组合式高容量动力电池的示意图。
图中(1)组合输出电极、(2)电池极板、(3)单个电池腔或套、(4)组合刚性外壳、(5)电极输出管、(6)电极、(7)防液漏气阀、(8)气体导管、(9)安全阀、(10)气阀、(11)定位槽下面参照附图所示，对本发明提高电池比能量的方法和采用这种方法制造的电池组做进一步的说明。
根据力学基本原理，作用力与反作用力大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上。当丢掉每个单体电池单元的刚性壳体(此壳体起平衡内部反应产生的气体压力的作用)而换成弹性绝缘套后，当电池充/放电时，内部产生的反应气体压力压迫弹性套膨胀，当所有的空间被膨胀后的弹性套充满时，使各个单体电池单元之间的产生的力相互抵消，而紧靠着刚性外壳内壁的单体电池单元的膨胀由刚性外壳平衡了。
还可以采用第二种方案，即将刚性壳体制成气密型的容器并在壳体上安装一充气阀，此时，刚性壳体内的各单体电池单元不必紧密地靠在一起，与壳体内壁之间也可以允许有间隙。在充/放电之前，先向气密的刚性壳体内充入一定压力(与电池反应气体最大压力相等)的气体(可以是空气、氢气、氮气或二氧化碳气等。)，该气体压力均匀地作用在壳体内部各处，从而将各个单体电池产生的膨胀压力抵消掉。
还可以采用第三种方案，将组合在刚性壳体内的单个电池不做独立的密封，而只对刚性壳体进行密封。通过一个防液体流出的阀体、导气管和刚性壳内空间相互勾通，以此所有组合在刚性壳内的单个电池拥有一个共同均衡的压力环境，为了使刚性壳体能承受较大的变形压力可以在壳体上设有凹凸槽。
权利要求
1.一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，包括下述步骤a.将电极板(正、负极板或电极)装入与电极板具有相同形状的套或腔中，该套或腔是由不渗透的弹性绝缘材料或其他材料制成。b.将电极引线通过套上开出的相应的孔或导管引出并将引线与孔或导管之间密封住；如采用说明书中的第三种实施列线与孔或导管之间可以不密封。c.向套中充入一定体积的电解液，或其它反应物质、气体等，然后将弹性套或腔密封住，使之与外界隔离；d.将经上述a、b、c步骤后制成多个单体电池装入一刚性的壳体中，使每个单体电池单元之间彼此相接并靠在刚性壳体的内壁上；e.将上述每个单体电池的电极引线正负极之间串联或并联连接，经刚性外壳的总电极引线引出，形成电池组。
2.如权利要求1所述的一种能大幅度提高蓄电池比能量的方法，其特征在于将所述的刚性外壳制成气密性的，并设有气阀。a.在刚性外壳上设有气阀，通过所述的气阀向刚性壳体内充入足以平衡单体电池内部产生的气体压力；b.将组合在刚性壳体内的单个电池不做独立的密封通过一个防液体流出的阀体、导气管和钢性壳内空间相互勾通，以此所有组合在壳内的单个电池拥有一个共同均衡的压力环境。
3.权利要求1所述的一种能大幅度提高蓄电池比能量的方法。其特征在于所述的刚性外壳的气密性可以由单个电池独立的气密来实现。
4.权利要求1、2、3所述的一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，其特征在于所述的电池是多个单个电池串联或并联组合的电池组。
5.权利要求1、2、3所述的一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，其特征在于所述的电池是有反应压力的电池。
6.权利要求1、2、3所述的一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，其特征在于所述的电池是有反应压力的可充电二次电池。
7.权利要求1、2、3所述的一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，其特征是所述电池是镍氢电池。
8.权利要求1、2、3所述的一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，其特征是所述的电池是镍镉电池。
9.权利要求1、2、3所述的一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，其特征是所述的电池是锌空电池。
10.权利要求1、2、3所述的一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，其特征是所述的电池是铝空电池。
11.权利要求1、2、3所述的一种能大幅度提高组合电池比能量的方法，其特征是所述的电池是燃料电池。
12.一种采用上述方法的制成的高比能量的电池组，包括多个单体电池，一个刚性壳体和壳体上形成的正、负电极引出线，所述的每个单体电池由正、负极板、正、负电极引出线、其特征在于容纳极板的空腔或弹性绝缘套和装在弹性绝缘腔套中的电解液或其它反应物质、气体等组成；所述的正负极板安装在腔或弹性绝缘套中，在所述的腔或套上开有孔或导管，将正负极板引线引出套外或密封引出套外，各个单体电池彼此相接地装入所述的刚性外壳中，各个单体电池的正、负极引线串联或并联地连接在一起并与外壳的电极引线相接。
13.权利要求12所述的一种高比能量的电池组，其特征在于所述的刚性外壳内部制有多条定位槽，以容纳插入其中的各单体电池。
14.权利要求12所述的一种高比能量的电池组，其特征在于所述的刚性外壳体上设有充气阀门，壳体制成气密壳体。
15.权利要求12所述的一种高比能量的电池组，其特征在于所述的制成腔或套的材料是塑料高分子材料。
16.权利要求12所述的一种高比能量的电池组，其特征在于所述的制成腔或套的弹性绝缘材料是聚氯乙稀。
17.权利要求12所述的一种高比能量的电池组，其特征在于所述的制成腔或套的弹性绝缘材料为橡胶。
18.权利要求12所述的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于所述的刚性外壳可以制成凹凸的加强筋。
19.权利要求12所述的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于所述的电池是多个单个电池串联或并联组合的电池组。
20.权利要求12至18所述的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于所述的电池是有反应压力的电池。
21.权利要求权利要求12至18所述的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于所述的电池是有反应压力的可充电二次电池。
22.权利要求权利要求12至18所速的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于所述电池是镍氢电池。
23.权利要求权利要求12至18所述的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于所述的电池是镍镉电池。
24.权利要求权利要求12至18所述的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于是所这的电池是锌空电池。
25.权利要求权利要求12至18所述的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于所述的电池是铝空电池。
26.权利要求权利要求12至18所述的一种高比能量的蓄电池组，其特征在于所述的电池是燃料电池。
全文摘要
该方法和装置主要是将需组合的单个能独立承受一定压力和载荷的电池壳体，由刚性较低质地较轻的其他材料，甚至是较薄的弹性橡胶、塑料代替，然后将多个由这些材料制成壳体的单个电池组合在一个刚性较好的大壳体内，由该壳体来为这些单个电池承受压力和载荷。
文档编号H01M6/42GK1123958SQ94118379
公开日1996年6月5日 申请日期1994年11月29日 优先权日1994年11月29日
发明者孙寅贵 申请人:孙寅贵