专利名称：铁硅碱性蓄电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域的一种蓄电池。
现在市场上广泛使用的铅酸蓄电池，存在铅有毒，硫酸易腐蚀的缺点，近年生产的铁镍碱性蓄电池，由于镍、镉等系稀有贵重金属，故来源有限，价格昂贵。
本发明的目的是要寻求一种价廉无毒材料，用来创造一种新型蓄电池，即铁硅蓄电池。
本发明的目的是这样实现的它包括电池盒〔1〕、正接线柱〔14〕、负接线柱〔8〕、注液透气孔〔12〕、电极隔板〔4〕。KOH溶液，其特征在于它还包括用铁和含硅粉剂制作的正极管板〔2〕及负极板〔3〕。
该蓄电池的生产方法为A、正极管板〔2〕的骨架用铁制成，每根铁条外套玻璃纤维管，管内充填含硅的正极粉剂，负极板〔3〕为板栅式，骨架亦用铁制成，外涂含硅的负极膏粉。
B、含硅的正极粉剂组成为岩石、灰渣(含SiO250%以上)+硅粉+Al2O3;其配比是岩石、灰渣(含SiO250%以上)75～85%，硅粉4～20%，Al2O30.5～5%。负极膏粉组成为岩石、灰渣(含SiO250%以上)+Al2O3+Na2SiO3;其配比是岩石、灰渣(含SiO250%以上)80～90%，Al2O30.5～2%，Na2SiO37～16.7%。
C、含硅的正极粉剂组成还可为大理石粉+硅粉+Al2O3;其配比是大理石粉75～85%，硅粉4～20%，Al2O30.5～5%。负极膏粉组成可为大理石粉+硅粉+Na2SiO3;其配比是大理石粉80～90%，硅粉0.5～2%，Na2SiO37～16.7%。
该蓄电池的工作原理可能为
本发明的优点在于该蓄电池原料来源广泛，价格便宜，产品成本低，重量轻，无腐蚀，无毒性。
其具体结构及制作工艺由以下实施例给出
图1为硅铁碱性蓄电池剖视2为正极骨架主视3为玻璃纤维管图4为正极管板主视5为正极管板左视6为负极板栅骨架主视7为负极板主视8为负极板左视9为生产工艺流程图下面结合附图作进一步说明如图1所示，本发明包括电池盒〔1〕、正极管板〔2〕、负极板〔3〕、电极隔极〔4〕、玻璃纤维棉〔5〕、盒底槽〔6〕、负连接条〔7〕、负接线柱〔8〕、盖板〔9〕、长连接条〔10〕、正连接柱〔11〕、注液透气孔〔12〕、短连接条〔13〕、正接线柱〔14〕、正极顶板〔15〕、玻璃纤维管〔16〕、正极连接底座〔17〕。
为了阐述的方便起见，将实施例1、例2结合制作工艺一起说明1、制作方案电池采用管、板式，即正极为管板式(见图4、图5)，负极为板栅式(见图7、图8)①正极采用内径9.6mm，管壁厚0.5mm，长150mm的玻璃纤维管11根(见图3)，骨架为纯铁制作(见图2)。
②负极采用纯铁作极板骨架，长155mm、宽118mm、厚4mm(见图6)，将配制好的粉膏涂压在骨架上，再经高温高压固化。
③电解质采用KOH和去离子水配制。
2、材料与配方①正极粉剂 例1 例2花岗岩或大理石粉(%)70(细度150目)85(细度200目)硅粉 (%)25(细度150目)13(细度200目)Al2O3(%)5(细度150目)2(细度200目)②负极膏粉 例1 例2花岗岩或大理石粉(%)82(细度150目)90(细度200目)Al2O3或硅粉 (%)1.7(细度150目)3(细度200目)Na2SiO3(%)16.3 7注大理石粉石英含量20%，CaCO3含量45%，铁矿物＜25%硅粉SiO2含量＞99%Na2SiO3NaSiO3含量≥97%③电解质 例1 例2KOH(%) 10 30去离子水(%) 90 70④电池盒ABS工程塑料注塑压制
⑤电极隔板微孔橡胶隔板长155mm、宽118mm、厚0.9～1mm。
⑥玻璃纤维棉长155mm、宽120mm、厚8mm⑦各种连接条、接线柱为纯铁制作。
3、有关数据电池由单个电池串联组成，每个单电池由一片正极、二片负极组成(见图1)，电压为2.1～2.3V，常温下电动势为2.1V。
4、生产工艺及方法生产工艺流程分为制片、成片、焊接、化成、总装五道工序(见图9)①制片制片分制粉和骨架两部分。制粉将选用的大理石碎石投入球磨机内磨成粉，使其细度符合要求时取出。骨架正极用φ4mm的纯铁条和纯铁板焊接，负极用4mm厚的纯铁板在冲床(60T以上)上冲制。
②成片成片分为正极板装粉、干燥、负极板涂膏、固化四个部分，正极装粉先将做好的骨架用稀盐酸浸泡三小时，取出用清水冲洗干净、烘干，将玻璃纤维管套在骨架上用胶粘牢，干燥后将配好的正极粉剂装填进管内，装填好后，再用连接底座堵塞住管口、清洗、干燥，即成正极管板〔2〕。负极板涂膏将冲制好的负极骨架用稀盐酸浸泡四小时，使其干净去油污后取出，用清水冲洗，凉干备用。再将配好的负极粉剂拌入Na2SiO3用搅拌机将其搅拌成膏状，涂在骨架上，再压紧干燥，然后进入高温高压的蒸汽固化缸用0.5～0.8兆帕的气压固化24小时后，取出备用。
③焊接将固化好的负极片按图1用连接条连接焊好。
④化成化成包括碱化、活化、充放电三部分。即将正、负极板浸泡在70～80%的KOH溶液里4小时进行极板碱化。取出后烘干，再将正、负极分别入槽进行小电流活化，单板充电36小时，然后取出，整个按单电池形式串连进行充电，30小时后，再放电干燥备用。
⑤总装将化成后的极片按图1装配好，即可出厂使用。
5、使用本电池出厂后不需要再经过长时间充电(Pb、Ni、Cd电池一般都要经过72～74小时充电，才可使用)只要充电8～10小时即可使用。
用本方法制作的蓄电池已用于解放牌汽车(载重量5T)成功点火十多次和连续照明3昼夜。
权利要求
1.一种铁硅碱性蓄电池，包括电池盒[1]、正接线柱[14]、负接线柱[8]、注液透气孔[12]、电极隔板[4]、KOH溶液，其特征在于它还包括用铁和含硅粉剂制作的正极管板[2]及负极板[3]。
2.根据权利要求1所述的蓄电池的生产方法，其特征在于正极管板〔2〕的骨架用铁制成，每根铁条外套玻璃纤维管，管内充填含硅的正极粉剂，负极板〔3〕为板栅式，骨架亦用铁制成，外涂含硅的负极膏粉。
3.根据权利要求2所述的蓄电池的生产方法，其特征在于正极粉剂组成为岩石、灰渣(含SiO250%以上)+硅粉+Al2O3其配比是岩石、灰渣(含SiO250%以上)75～85%，硅粉4～20%，Al2O30.5～5%。
4.根据权利要求2所述的蓄电池的生产方法，其特征在于负极膏粉组成为岩石、灰渣(含SiO250%以上)+Al2O3+Na2SiO3;其配比是岩石、灰渣(含SiO250%以上)80～90%，Al2O30.5～2%，Na2SiO37～16.7%。
5.根据权利要求2或3所述的蓄电池的生产方法，其特征在于正极粉剂组成可为大理石粉+硅粉+Al2O3;其配比是大理石粉75～85%，硅粉4～20%，Al2O30.5～5%。
6.根据权利要求2或4所述的蓄电池的生产方法，其特征在于负极膏粉组成可为大理石粉+硅粉+Na2SiO3;其配比是大理石粉80～90%，硅粉0.5～2%，Na2SiO37～16.7%。
全文摘要
一种铁硅碱性蓄电池，涉及电子技术领域，它的正极为管板式，骨架用铁制成，每根铁条外套玻璃纤维管，管内充填含硅的正极粉剂；负极为板栅式，其骨架亦用铁制成，外涂负极膏粉；以碱性电解质溶液为介质。该蓄电池原料来源广泛，价格低廉，产品无毒、无腐蚀性，是蓄电池行业一项伟大的创新。
文档编号H01M10/24GK1052222SQ90110238
公开日1991年6月12日 申请日期1990年12月22日 优先权日1990年12月22日
发明者廖明德 申请人:廖明德