[实用新型]一种新型炭铅动力电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型炭铅动力电池，属于铅酸蓄电池技术领域。

背景技术

随着全球石油资源的日益短缺，温室气体大量排放对环境造成恶劣影响，世界各国正大力发展新能源动力汽车来解决这一全球性问题。锂离子电池和镍氢电池的比能量和循环寿命均能达到动力汽车的要求，但是其受安全性和价格因素限制，短期内很难大规模应用。传统的铅酸电池的安全性好，价格低，有在新能源动力汽车中大规模应用的前景，但是由于传统铅酸电池大电流性能差、比能量低，因此需要进一步提高铅酸电池的大电流充电性能和比能量，来满足动力汽车的要求。

通过向铅酸电池的铅负极引进炭材料而形成炭铅电池，可以提高电池的大电流充电性能，但是因为炭材料的析氢过电位低，循环过程中电池失水严重，故炭铅电池的循环寿命一般较低，而且析氢反应会造成电能损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型炭铅动力电池，具体方案为：

一种新型炭铅动力电池，包括炭铅电池单元，所述的炭铅电池单元连接有氢燃料电池单元；所述炭铅电池单元设有气体收集口和补水口，气体收集口与氢燃料电池单元的氢气进口连接，所述补水口与氢燃料电池的排水口连接；所述气体收集口与氢气进口之间连接有氢气分离装置。

进一步的，所述氢气分离装置包括依次连接的气体预储存罐、压力调节罐和膜分离装置，所述膜分离装置设有氢气出口和氧气出口，所述氢气出口与氢燃料电池单元的氢气进口连接，所述氧气出口与氢燃料电池单元的氧气进口连接。

进一步的，所述补水口与排水口之间连接有水储存罐，水储存罐设有增压装置。

进一步的，所述炭铅电池单元有多组，多组炭铅电池单元与一组氢燃料电池单元连接。

进一步的，所述气体收集口与气体预储存罐之间、补水口与水储存罐之间设有单向阀。

本实用新型的有益点在于：本方案的炭铅动力电池在炭铅电池单元外部连接有氢燃料电池单元，在炭铅电池内部由于析氢反应产生的气体由气体收集口进入膜分离装置分离氢气，分理出的氢气作为氢燃料电池的燃料来源，而氢燃料电池产生的水可以作为炭铅电池单元的补充水源，由此而形成外部氢循环系统，既解决析氢反应造成的炭铅电池失水问题，又可以解决析氢而导致的电能损失问题。

考虑到单组炭铅电池单元析氢反应产生的氢气有限，可以将多组炭铅电池单元与一组氢燃料电池连接，从而维持系统稳定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种新型炭铅动力电池，包括炭铅电池单元1，所述的炭铅电池单元1连接有氢燃料电池单元2；所述炭铅电池单元1设有气体收集口3和补水口4，气体收集口3与氢燃料电池单元2的氢气进口5连接，所述补水口4与氢燃料电池2的排水口7连接；所述气体收集口3与氢气进口5之间连接有氢气分离装置。

所述氢气分离装置包括依次连接的气体预储存罐8、压力调节罐12和膜分离装置9，所述膜分离装置9设有氢气出口13和氧气出口14，所述氢气出口13与氢燃料电池单元2的氢气进口5连接，所述氧气出口14与氢燃料电池单元的氧气进口6连接。

所述补水口4与排水口7之间连接有水储存罐10，水储存罐10设有增压装置15。

所述炭铅电池单元1有多组，多组炭铅电池单元1与一组氢燃料电池单元2连接。

所述气体收集口3与气体预储存罐8之间、补水口4与水储存罐10之间设有单向阀11。

本方案的炭铅动力电池在炭铅电池单元外部连接有氢燃料电池单元，在炭铅电池内部由于析氢反应产生的气体由气体收集口进入膜分离装置分离氢气，分理出的氢气作为氢燃料电池单元的燃料来源，而氢燃料电池单元产生的水可以作为炭铅电池单元的补充水源，由此而形成外部氢循环系统，既解决析氢反应造成的炭铅电池失水问题，又可以解决析氢而导致的电能损失问题。

考虑到单组炭铅电池单元析氢反应产生的氢气有限，可以将多组炭铅电池单元与一组氢燃料电池单元连接，从而维持系统稳定。

本实施例中氢燃料电池单元产生的电能可以经稳流变压后返回至炭铅电池单元进行储存；气体预储存罐可以对收集的气体进行预储存，待气压达到稳定条件后再对氢燃料电池单元进行连续供气。