CN114006110A - 一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，箱体上侧安装有正接线柱和负接线柱，箱体上侧安装有安装板，安装板上侧设置有排气箱，排气箱右端设置有排气口；箱体放置在安装箱中，安装箱右侧安装有二氧化碳瓶安装筒，二氧化碳瓶安装筒上侧安装有控制箱；控制箱内部设置有中央控制模块，中央控制模块与数据采集模块连接，中央控制模块与通信模块连接；通信模块与云服务器模块连接，中央控制模块与二氧化碳喷射控制模块连接；本发明整体结构合理，提高了整体蓄电池安全稳定性；同时可以保证周围相关设备的安全和人员的安全，降低财产的损失。
Description
技术领域
本发明属于铅蓄电池技术领域，尤其涉及一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池。
背景技术
目前，铅蓄电池的电学性能和使用寿命受温度影响较大，一般铅蓄电池的适宜使用温度为20～25℃。当环境温度较高时，铅蓄电池失水加剧、板栅腐蚀速度加快，铅蓄电池寿命明显缩短；当环境温度较低时，铅蓄电池内部活性物质反应速度降低，电解液流动性变差，铅蓄电池容量明显降低，极板容易发生硫酸盐化，造成铅蓄电池容量和寿命缩短。这使得铅酸蓄电池的应用受到了很大的限制。
传统铅蓄电池的外壳主要为ABS、PP或PE等高分子材料，电解液为稀硫酸或胶体电解液，极板由铅合金和铅化合物组成，隔板为AGM材料或PVC、PF等高分子材料，但这些材料均不具备相变储能的能力，不能满足铅蓄电池高低温的使用要求，电池在较高温度或较低温度条件下使用时，造成电池失效。例如，专利201510606340.3公开了一种耐高低温长寿命铅酸蓄电池，采用铅、钙、锡、铝、银五元合金，加厚极板设计，并在铅膏配方中添加导电能力的碳纤维，保证电池在低温箱能正常充电，并在电池壳和上盖采用耐高低温的PPE材料，是电池耐高低温性能提高；专利201210551944.9公开了一种耐低温蓄电池内化成铅膏，通过改进铅膏配方、电解液比重、正负极活性物质重量比等方法，是电池更适宜北方的环境，来提高电池的寿命；专利201310128441.5公开了一种动力型铅酸蓄电池负极板耐低温铅膏配方，铅膏配方含有铅粉、短纤维、腐殖酸、木素磺酸钠、乙炔炭黑、硫酸钠、硫酸钡、去离子水、硫酸。但是现有的铅蓄电池在低温条件下的容量和循环寿命低，在高温条件下的寿命衰减和板栅腐蚀速度快。同时现有的铅蓄电池无法保证相关设备的安全和人员的安全。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的铅蓄电池在低温条件下的容量和循环寿命低，在高温条件下的寿命衰减和板栅腐蚀速度快。同时现有的铅蓄电池无法保证相关设备的安全和人员的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，解决了现有技术中存在的上述不足。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，包括箱体；箱体上侧安装有正接线柱和负接线柱，箱体上设置有注液口，注液口与箱体内部安装的电池单元连接；
箱体放置在安装底箱中；安装底箱放置在安装箱中，安装箱一侧安装有二氧化碳瓶，二氧化碳瓶的出口与铅蓄电池本体上的注液口连通；
所述安装箱上设置有中央控制模块，所述中央控制模块与二氧化碳瓶之间控制连接。
优选地，所述电池单元包括微胶囊外壳，所述微胶囊外壳内填充有电解质。
优选地，所述微胶囊外壳包括聚合物制备得到的壁材，以及相变材料制备得到的芯材，所述芯材包封在壁材的内腔中。
优选地，所述安装底箱内部四角安装有减震结构，安装底箱的左右两侧分别通过螺纹孔旋接有夹紧旋钮；所述夹紧旋钮作用在箱体上。
优选地，所述减震结构包括主体块，所述主体块上端安装有垫板，所述垫板上侧设置有橡胶凹凸点；所述主体块的下端滑动安装在外壳内。
优选地，所述主体块的左右两侧分别安装有滑块，所述滑块滑接在外壳内部的滑槽中，主体块的底侧通过减震弹簧与外壳的底部连接。
优选地，所述安装箱的顶部四角均设置有开口，开口上安装有盒盖；
安装箱的内部两侧安装有传感器和喷射头，喷射头通过导管与二氧化碳瓶连接。
优选地，所述二氧化碳瓶上安装有电动阀门，所述中央控制模块与电动阀门之间控制连接。
与现有技术相比，本发明所具备的优点及积极效果为：
本发明在使用的过程中，当环境温度高于相变温度时，相变储能材料由固态转变为液态并吸收热量；而当环境温度低于相变点时，相变储能材料由液态转变为固态释放热量，从而维持环境温度在适宜水平，可有效提升铅蓄电池的在低温条件下的容量和循环寿命，而且可以减缓铅蓄电池在高温条件下的寿命衰减和板栅腐蚀速度，同时可以增加电解液的流动性，增加极板活性物质的利用率，使铅蓄电池具有更好的温度适应能力，储能密度高，全面改善蓄电池的高低温性能。
本发明整体结构合理，提高了整体蓄电池安全稳定性；同时本发明通过中央控制模块与通信模块连接；通信模块与云服务器模块连接，中央控制模块与二氧化碳喷射控制模块连接，可以保证周围相关设备的安全和人员的安全，降低财产的损失。
附图说明
图1是本发明实施例提供的含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池结构示意图；
图2是本发明实施例提供的箱体和安装底箱结构示意图；
图3是本发明实施例提供的减震结构结构示意图；
图4是本发明实施例提供的安装箱结构示意图；
图5是本发明实施例提供的控制箱结构示意图；
图中：1、箱体；2、安装板；3、正接线柱；4、注液口；5、防护板；6、排气箱；7、负接线柱；8、耳板；9、安装底箱；10、夹紧旋钮；11、垫板；12、主体块；13、减震弹簧；14、滑槽；15、滑块；16、外壳；17、安装箱；18、二氧化碳瓶安装筒；19、控制箱；20、盒盖；21、传感器安装座；22、喷射头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，设置有箱体1，所述箱体1的上侧安装有正接线柱3和负接线柱7；箱体1上侧安装有安装板2。
所述安装板为凸型结构，所述安装板2的小端置于正接线柱3和负接线柱7之间。
所述安装板2的大端上端面开设有豁口，所述豁口内安装有排气箱6，排气箱6的一端设置有排气口。
所述箱体1的后侧安装有防护板5，防护板5前侧设置有注液口4，注液口4分别与箱体1内部安装的电池单元连接。
电池单元设置有微胶囊，微胶囊为相对应的外壳，微胶囊以相变材料为芯材，聚合物为壁材，将芯材包封成型。
微胶囊化方法采用溶胶-凝胶化方法，将囊芯正十八烷在乳化剂作用下支撑O/W型乳液，与四乙基硅氧烷溶胶混合，经酸性催化剂的作用发生凝胶化过程，形成以二氧化硅为囊壁的微胶囊；
微胶囊的相变点为-25℃～30℃，使用二氧化硅作为囊壁，二氧化硅分子结构稳定，在变为浸提或者溶胶的时候，形态稳定。
如图2所示，箱体1放置到安装底箱9中，安装底箱9内部四角安装减震结构，安装底箱9左右两侧分别通过螺纹孔旋接有夹紧旋钮10，夹紧旋钮10外侧设置有拧块，拧块上设置有防滑纹。
安装底箱9的四角位置焊接有耳板，耳板上设置有螺纹孔。
如图3所示，本发明实施例提供的减震结构设置有主体块12，主体块12上端安装有垫板11，垫板11上侧设置有橡胶凹凸点；所述主体块12滑动安装在外壳16内腔中。
主体块12左右两侧分别安装有滑块15，滑块15滑接在外壳16内部的滑槽14中，主体块12底侧通过减震弹簧13与外壳16底部连接。
如图4所示，安装底箱9放置在安装箱17中，安装箱17右侧安装有二氧化碳瓶安装筒18，二氧化碳瓶安装筒18上侧安装有控制箱19，控制箱19上侧嵌装有显示屏和按钮。
所述二氧化碳瓶安装筒18内安装有二氧化碳瓶，所述二氧化碳瓶上设置有电动阀门，所述电动阀门与控制箱19连接。
安装箱17四角位置设置有开口，开口上安装有盒盖20，便于对箱体1进行安装。
安装箱17内部两侧安装有传感器安装座21和喷射头22，喷射头22通过导管与二氧化碳瓶上的电动阀门连接。
如图5所示，本发明实施例提供的控制箱19内部设置有中央控制模块，中央控制模块与数据采集模块连接，中央控制模块与通信模块连接，通信模块与云服务器模块连接，中央控制模块与二氧化碳喷射控制模块连接。
中央控制模块内部设置有数据聚类储存模块、数据分析判断模块和指令输出模块。
本发明实施例提供的数据聚类储存模块对数据进行聚类的具体过程为：
将采集的数据建立不同的数据集合，并使用确定的类/组来使用并随机地初始化它们各自的中心点；
通过计算待分类点与每个组中心之间的距离进行分类，然后将这个点分类为最接近它的组。基于这些分类点，通过取组中所有向量的均值来重新计算组中心，重复上述过程，直至对全部数据进行分类。
本发明实施例提供的数据采集模块设置有温湿度传感器、烟雾浓度传感器和电流强度传感器。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，其特征在于，包括箱体(1)；箱体(1)上侧安装有正接线柱和负接线柱，箱体上设置有注液口，注液口与箱体内部安装的电池单元连接；
箱体(1)放置在安装底箱(9)中；安装底箱放置在安装箱(17)中，安装箱一侧安装有二氧化碳瓶，二氧化碳瓶的出口与铅蓄电池本体上的注液口连通；
所述安装箱(17)上设置有中央控制模块，所述中央控制模块与二氧化碳瓶之间控制连接。
2.根据权利要求1所述的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，其特征在于，所述电池单元包括微胶囊外壳，所述微胶囊外壳内填充有电解质。
3.根据权利要求2所述的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，其特征在于，所述微胶囊外壳包括聚合物制备得到的壁材，以及相变材料制备得到的芯材，所述芯材包封在壁材的内腔中。
4.根据权利要求1所述的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，其特征在于，所述安装底箱(9)内部四角安装有减震结构，安装底箱(9)的左右两侧分别通过螺纹孔旋接有夹紧旋钮；所述夹紧旋钮作用在箱体(1)上。
5.根据权利要求4所述的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，其特征在于，所述减震结构包括主体块(12)，所述主体块(12)上端安装有垫板(11)，所述垫板(11)上侧设置有橡胶凹凸点；所述主体块(12)的下端滑动安装在外壳(16)内。
6.根据权利要求4所述的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，其特征在于，所述主体块(12)的左右两侧分别安装有滑块(15)，所述滑块(15)滑接在外壳(16)内部的滑槽(14)中，主体块(12)的底侧通过减震弹簧与外壳(16)的底部连接。
7.根据权利要求1所述的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，其特征在于，所述安装箱(17)的顶部四角均设置有开口，开口上安装有盒盖；
安装箱(17)的内部两侧安装有传感器和喷射头(22)，喷射头(22)通过导管与二氧化碳瓶连接。
8.根据权利要求1所述的一种含有相变储能材料的耐高低温铅蓄电池，其特征在于，所述二氧化碳瓶上安装有电动阀门，所述中央控制模块与电动阀门之间控制连接。
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- 2021-10-29 CN CN202111277567.XA patent/CN114006110A/zh not_active Withdrawn
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