CN104979569A - 一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置及方法，涉及贮备电池和蓄电池技术领域，包括：由多块锌银贮备电池单体串联组成的电池组(1)；其特征在于：还包括激活电路和限流电阻(4)；其中：激活电路由激活电源(2)和时间继电器(3)并联组成；所述激活电路与限流电阻(4)串联组成一个串联电路；所述电池组(1)与串联电路彼此并联。通过采用上述技术方案，本发明可以有效地提高锌银贮备电池的加载瞬间电压，尤其是干贮存后的加载瞬间电压。本发明的技术方案也可应用于其它存在电压滞后问题的贮备电池体系，而不局限于锌银贮备电池。

Description

一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置及方法
技术领域
本发明涉及贮备电池和蓄电池技术领域，特别是涉及一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置及方法。
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，放电电压平稳，电压精度高，可靠性、安全性好等特点，被广泛应用于各领域。锌银贮备电池一般由电池组外壳、插座、气体发生器、贮液器、组合极板组、电加热器等部件组成。其中，锌银贮备电池内部的正负极之间是完全隔离的。电池组使用时接通外接激活电源点燃气体发生器，使其产生足够的压力，在规定的时间内将分开存放的电解液注入组合极板组中，使其活化建立电动势，并通过插座向外输出电压。
锌银贮备电池由于其特性，激活加载瞬间电压一般较低，尤其是干贮存7年后，其激活加载瞬间电压会有较大幅度下降(在电池激活加载20s～30s内单体电压一般维持在1.25V以下)。
目前公知的锌银贮备电池并无使用加载前短时加载活化方式来改善电池组激活加载瞬间电压特性的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种采用加载前短时加载活化方式来改善电池组激活加载瞬间电压特性的提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置及方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置，包括：由多块锌银贮备电池单体串联组成的电池组(1)；其特征在于：还包括激活电路和限流电阻(4)；其中：激活电路由激活电源(2)和时间继电器(3)并联组成；所述激活电路与限流电阻(4)串联组成一个串联电路；所述电池组(1)与串联电路彼此并联。
进一步：所述时间继电器(3)为JSB-184M时间继电器；所述电池组(1)的正极连接时间继电器(3)的第二接点和第五接点，所述限流电阻(4)连接时间继电器(3)的第三接点和第六接点，所述时间继电器(3)的第一接点和第四接点空置。
一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤101、选取电器原件并进行组装，具体的电器原件包括：由多块锌银贮备电池单体串联组成的电池组、激活电源、时间继电器、限流电阻、以及导线；其中：所述激活电源和时间继电器并联组成激活电路，所述激活电路与限流电阻串联组成串联电路；所述串联电路与电池组彼此并联；
步骤102、以80mA/cm2～100mA/cm2的电流密度范围，根据下列公式(1)计算所需的活化电流，根据公式(2)计算限流电阻；
活化电流的计算公式(1)如下：
I＝i×S   (1)
式中：I为活化电流，单位是A；i为电流密度，单位是mA/cm2；S为极板反应面积，单位是cm2；
限流电阻的计算公式(2)如下：
R＝U/I   (2)
式中：R为限流电阻，单位是Ω；I为活化电流，单位是A；U为电池电压，单位是V；
步骤103、短时加载活化回路连接后将时间继电器(K)3和限流电阻(R)4安装固定在电池组外壳内，导线5捆扎绑好。
进一步：所述时间继电器(3)为JSB-184M时间继电器；所述电池组(1)的正极连接时间继电器(3)的第二接点和第五接点，所述限流电阻(4)连接时间继电器(3)的第三接点和第六接点，所述时间继电器(3)的第一接点和第四接点空置。
本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明可以有效地提高锌银贮备电池的加载瞬间电压，尤其是干贮存后的加载瞬间电压。本专利的技术方案也可应用于其它存在电压滞后问题的贮备电池体系，而不局限于锌银贮备电池；
2、本发明使用的时间继电器可以根据所需加载时间进行选择，进而可以控制短时加载活化开始的时间；
3、本发明使用的限流电阻器可以根据电池组的电压进行选择，进而可以控制短时加载活化时回路通过的电流，同时可以控制短时加载活化的时间；
4、本新型激活结构，使用加载前短时加载活化方式改善电池组激活加载瞬间的电压特性，以满足锌银贮备电池的苛刻电压精度要求(电池激活加载0.6s后单体电压应在1.25V以上)。
附图说明：
图1是本发明优选实施例的电路图；
图2是图1中时间继电器的接点安装图。
其中：1、电池组；2、激活电源；3、时间继电器；4、限流电阻；5、导线。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1和图2，一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置，包括：由多块锌银贮备电池单体串联组成的电池组1、激活电路、和限流电阻4；其中：激活电路由激活电源2和时间继电器3并联组成；所述激活电路与限流电阻4串联组成一个串联电路；所述电池组1与串联电路彼此并联。在本具体实施例中，各个电器零部件之间的连接部件均采用导线5。
进一步，上述优选实施例中的时间继电器3选用的是JSB-184M时间继电器；所述电池组1的正极连接时间继电器3的第二接点和第五接点，所述限流电阻4连接时间继电器3的第三接点和第六接点，所述时间继电器3的第一接点和第四接点空置。
一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的方法，包括如下步骤：
步骤101、选取电器原件并进行组装，具体的电器原件包括：由多块锌银贮备电池单体串联组成的电池组、激活电源、时间继电器、限流电阻、以及导线；其中：所述激活电源和时间继电器并联组成激活电路，所述激活电路与限流电阻串联组成串联电路；所述串联电路与电池组彼此并联；
步骤102、以80mA/cm2～100mA/cm2的电流密度范围，按不同锌银贮备电池的设计参数计算所需的活化电流，再结合电池的电压选用电阻值、熔断时间适宜的限流电阻(R)4。
活化电流的计算公式(1)如下：
I＝i×S……………………………………(1)
式中：I——活化电流，A；i——电流密度，mA/cm2；S——极板反应面积(即设计参数)，cm2。
限流电阻的计算公式(2)如下：
R＝U/I…………………………………(2)
式中：R——限流电阻，Ω；I——活化电流，A；U——电池电压，V。
步骤103、短时加载活化回路连接后将时间继电器(K)3和限流电阻(R)4安装固定在电池组外壳内，导线5捆扎绑好。短时加载活化回路的固定可以使其满足电池自身的自然环境条件和力学环境条件的要求，属于加工工艺控制措施。
进一步：所述时间继电器3为JSB-184M时间继电器；所述电池组1的正极连接时间继电器3的第二接点和第五接点，所述限流电阻4连接时间继电器3的第三接点和第六接点，所述时间继电器3的第一接点和第四接点空置。
本发明的工作原理为：
锌银贮备电池使用时在通过外接激活电源进行激活的同时时间继电器的线圈中有电流通过，时间继电器开始计时。待时间继电器自身设定时间到达后，时间继电器动作，使得限流电阻器、时间继电器与电池的正负极之间通过导线来连接形成短时加载活化回路，限流电阻中有电流流过。在限流电阻流过电流一定时间后，限流电阻将烧断，此时短时加载活化回路断路，该激活结构停止工作。经过短时加载活化后的电池组再进行加载放电时，加载瞬间电压提高。
本专利与常规技术相比较的话，采用本专利后电池从激活到电池达到正常工作电压的时间(即激活时间)由常规技术的20s～30s缩短到0.3s～0.5s。
以上对本发明的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。

Claims (4)

1.一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置，包括：由多块锌银贮备电池单体串联组成的电池组(1)；其特征在于：还包括激活电路和限流电阻(4)；其中：激活电路由激活电源(2)和时间继电器(3)并联组成；所述激活电路与限流电阻(4)串联组成一个串联电路；所述电池组(1)与串联电路彼此并联。
2.根据权利要求1所述的提高锌银贮备电池加载瞬间电压的装置，其特征在于：所述时间继电器(3)为JSB-184M时间继电器；所述电池组(1)的正极连接时间继电器(3)的第二接点和第五接点，所述限流电阻(4)连接时间继电器(3)的第三接点和第六接点，所述时间继电器(3)的第一接点和第四接点空置。
3.一种提高锌银贮备电池加载瞬间电压的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤101、选取电器原件并进行组装，具体的电器原件包括：由多块锌银贮备电池单体串联组成的电池组、激活电源、时间继电器、限流电阻、以及导线；其中：所述激活电源和时间继电器并联组成激活电路，所述激活电路与限流电阻串联组成串联电路；所述串联电路与电池组彼此并联；
步骤102、以80mA/cm2～100mA/cm2的电流密度范围，根据下列公式(1)计算所需的活化电流，根据公式(2)计算限流电阻；
活化电流的计算公式(1)如下：
I＝i×S   (1)
式中：I为活化电流，单位是A；i为电流密度，单位是mA/cm2；S为极板反应面积，单位是cm2；
限流电阻的计算公式(2)如下：
R＝U/I   (2)
式中：R为限流电阻，单位是Ω；I为活化电流，单位是A；U为电池电压，单位是V；
步骤103、短时加载活化回路连接后将时间继电器(K)3和限流电阻(R)4安装固定在电池组外壳内，导线5捆扎绑好。
4.根据权利要求3所述的提高锌银贮备电池加载瞬间电压的方法，其特征在于：所述时间继电器(3)为JSB-184M时间继电器；所述电池组(1)的正极连接时间继电器(3)的第二接点和第五接点，所述限流电阻(4)连接时间继电器(3)的第三接点和第六接点，所述时间继电器(3)的第一接点和第四接点空置。
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