CN104953130A - 一种碱性电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种碱性电池，包括隔膜管与集电器；所述集电器包括圆柱形的杆体，所述圆柱形的杆体外表面上设有螺旋形状的凹槽；所述隔膜管包括第一管体以及第二管体，所述第一管体采用无缝管，所述第二管体的壁面上均匀布设有多个孔形成筛网状筒。本发明通过将电池的集电器设计成外表面上设有螺旋形状的凹槽；将隔膜管设计成包括第一管体以及第二管体，所述第一管体采用无缝管，所述第二管体的壁面上均匀布设有多个孔形成筛网状筒，可以在效地增大集电器与负极的接触面积，且通过将隔膜管设成成双层管状结构，内管为筛网状筒，有效地提升了电池的性能。

Description

一种碱性电池
技术领域
本发明属于碱性电池技术领域，具体涉及一种碱性电池。
背景技术
碱性电池通常用作电能来源。一般来讲，电池包含负极(阳极)和正极(阴极)。阳极包含可被氧化的活性物质(例如锌粒)；并且阴极包含可被还原的活性物质(例如二氧化猛)。阳极活性材料能够还原阴极活性材料。为了防止阳极活性材料与阴极活性材料直接反应，这些电极通过隔片彼此电隔离。
当电池用作诸如移动电话等装置内的电能来源时，与电极进行电接触，从而使电子流过所述装置并使得发生各自的氧化和还原反应以提供电能。与电极接触的负极包含离子，所述离子在放电过程中流过位于电极之间的隔片以在整个电池中保持电荷平衡。
现有技术的碱性电池由于起导电作用的导电针为圆柱形，与锌膏的接触面积小，若加大导电针的直径，面积增大了，但占用电池中锌膏的空间，不但达不到目的，且还有损电池的性能，普通针状的导电针由于与锌膏接触面积小，电流的放电表现相对较差,顾客使用满意度下降，特别是大电流和高功率放电传统电池表现较差，另外，现有技术的隔片由单层管构成，单层管由矩形材料片弯曲卷成筒状后层压而成，层压后具有重叠区域，导致隔片在圆周上厚度不均匀，这样的电池隔膜在材料老化、亲水性方面不完美，由此引起电池容量及动力性能下降。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种高性能的碱性电池。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种碱性电池，包括钢壳、正极环、隔膜管、集电器、负极底和密封圈，所述钢壳内侧壁上设有导电层，所述正极环设在钢壳内，且所述正极环与所述导电层接触，所述正极环的内侧设有所述隔膜管，所述隔膜管的外侧壁与所述正极环的内侧壁接触，所述隔膜管内设有负极，所述隔膜管开口端与所述密封圈接触连接，所述密封圈的外侧设在钢壳开口端的内侧壁边上，所述集电器的下端穿过密封圈后与所述负极底连接，所述集电器包括圆柱形的杆体，所述圆柱形的杆体外表面上设有螺旋形状的凹槽；所述隔膜管包括第一管体以及第二管体，所述第一管体采用无缝管，所述第二管体的壁面上均匀布设有多个孔形成筛网状筒。
所述第一管体以及第二管体之间填充有粘合剂。
所述隔膜管为圆形或椭圆形状。
所述第一管体以及第二管体之间填充有粘合剂，且同轴心布置。
所述第一管体以及第二管体的厚度范围为0.3-0.35mm。
本发明通过将电池的集电器设计成外表面上设有螺旋形状的凹槽；将隔膜管设计成包括第一管体以及第二管体，所述第一管体采用无缝管，所述第二管体的壁面上均匀布设有多个孔形成筛网状筒，可以在效地增大集电器与负极的接触面积，且通过将隔膜管设成成双层管状结构，内管为筛网状筒，有效地提升了电池的性能。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的一种碱性电池的结构示意图；
图2所示为隔膜管的结构示意图；
图3所示为隔膜管的第二管体的展开示意图。
具体实施方式
下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
请参阅图1～3所示，一种碱性电池，包括有钢壳1、正极环3、隔膜管2、集电器5、负极底7和密封圈6，所述钢壳1的一端封闭，封闭端设置有作为正极端子的凸起8，所述钢壳1的内侧壁上设有导电层(未示出)，所述正极环3设在钢壳内，且所述正极环3与所述导电层的内壁相接触连接，所述正极环3的内侧设有所述隔膜管2，所述隔膜管2的外侧壁与所述正极环的内侧壁接触并连接，所述隔膜管2内设有负极4，所述隔膜管2开口端与所述密封圈6接触连接，所述密封圈6的外侧设在钢壳1开口端的内侧壁边上，所述集电器5的下端穿过密封圈6中部的孔61后与所述负极底7连接，且所述集电器5与所述孔61之间密封接触连接，所述集电器5包括圆柱形的、带锥形头的杆体，所述圆柱形的杆体外表面上设有螺旋形状的凹槽51；参见图2所示，所述隔膜管2包括第一管体21以及第二管体22，所述第一管体21采用无缝管，所述第二管体22的壁面上均匀布设有多个孔24形成筛网状筒，参见图3所示。
所述的孔24可以是圆形，或锥形或其它的任意形状，具体不限。
进一步的，所述第一管体21以及第二管体22之间填充有粘合剂23，粘合剂层23可为连续的或不连续的，且所述第一管体21以及第二管体22同轴心布置。
较优的，所述第一管体以及第二管体的厚度范围为0.3-0.35mm。
具体装配时，将所述隔膜管2放置在圆筒形的钢壳1内，开口端通过分隔片相密封，所述分隔片与所述隔膜管2可以单独制作后连接在一起，也可以是一体式制作而成。
具体实现上时，每个管层均可由大致矩形的连续材料片形成：也可由非矩形材料片形成和/或可由非连续材料片形成。
需要说明的是，所述隔膜管2的横截面的形状可以为圆形或椭圆形状，所述的分隔片也可由常规隔片材料制成。
具体实现上，用于隔膜管2的合适的材料包括纸、聚丙烯(例如非织造聚丙烯或微孔聚丙烯)、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺(例如尼龙)、聚砜、聚氯乙烯或它们的组合。
较优的可以是采用PDM PA25A纸；由Nippon Kodishi Corporation制造的BH40、和DURALAM DT225AC纸。
这些材料中的每种通常均可以连续的平坦材料片获得。每个平坦的连续的隔片材料片均可包括各种粘结的不同材料的亚层。
其中，所述正极环包括至少一种正极活性物质。在一些具体实施中，正极环还可包括至少一种导电助剂和/或至少一种粘合剂。
所述正极活性材料可为锰氧化物，正极活性物质的其它实例包括铜氧化物(例如氧化铜、氧化亚铜)；铜氢氧化物(例如氢氧化铜)、氢氧化亚铜；碘酸铜；含铜金属氧化物或硫属元素化物；卤化铜；和/或铜锰氧化物。
正极活性材料的另外实例包括含有含五价铋的金属氧化物的阴极活性材料。在某些具体实施中，正极可为多孔的。多孔正极可包括例如上述正极活性物质中的一种或多种。
导电助剂可增加正极的导电率。导电助剂的一个实例为碳颗粒，其可为正极中所用的任一常规碳颗粒，包括石墨颗粒。正极可包括例如按重量计约3％至约9％(例如约4％至约7％)的碳颗粒。在一些具体实施中，正极可包括按重量计约4％至约9％(例如约4％至约6.5％)的石墨颗粒。
导电助剂的另一个实例为碳纤维，在某些实施方案中，正极可包括按重量计约1％至按重量计约10％的总导电助剂，所述总导电助剂可包括超过一种类型的导电助剂。
正极环中的粘合剂的实例包括聚乙烯粉末、聚丙烯酰胺、卜特兰水泥和氟碳树脂，如聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)。正极可包括例如，按重量计最多约2％的粘合剂(例如按重量计最多约1％的粘合剂)。在某些具体实施中，可包括按重量计约0.1％至约2％(例如约0.1％至约1％)的粘合剂。
负极可包括其它添加剂。作为一个实例，负极可包括能降低(如抑制)负极活性材料在负极中溶解度的可溶物质(如铝物质)。在某些具体实施中，负极可包括一种或多种以下物质：氢氧化铝、氧化铝、碱金属铝酸盐、铝金属、碱金属卤化物、碱金属碳酸盐或它们的混合物。
钢壳可为电池中常用的任何外壳，钢壳为圆柱形外壳。在其它具体实施中，钢壳可具有其它形状。在一些具体实施中，钢壳可由金属或金属合金制成，诸如由镍、镀镍钢(例如镀镍冷轧钢)制成。在一些具体实施中，钢壳可包括内金属壁和外非导电材料诸如热收缩塑料。任选地，可将一层导电材料设置在内壁和正极环之间。所述层可沿内壁的内表面、沿正极环的周围、或沿两者设置。
密封圈可由聚合物(如尼龙)制成。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种碱性电池，其特征在于，包括钢壳、正极环、隔膜管、集电器、负极底和密封圈，所述钢壳内侧壁上设有导电层，所述正极环设在钢壳内，且所述正极环与所述导电层接触，所述正极环的内侧设有所述隔膜管，所述隔膜管的外侧壁与所述正极环的内侧壁接触，所述隔膜管内设有负极，所述隔膜管开口端与所述密封圈接触连接，所述密封圈的外侧设在钢壳开口端的内侧壁边上，所述集电器的下端穿过密封圈后与所述负极底连接，所述集电器包括圆柱形的杆体，所述圆柱形的杆体外表面上设有螺旋形状的凹槽；所述隔膜管包括第一管体以及第二管体，所述第一管体采用无缝管，所述第二管体的壁面上均匀布设有多个孔形成筛网状筒。
2.如权利要求1所述碱性电池，其特征在于，所述第一管体以及第二管体之间填充有粘合剂。
3.如权利要求2所述碱性电池，其特征在于，所述隔膜管为圆形或椭圆形状。
4.如权利要求3所述碱性电池，其特征在于，所述第一管体以及第二管体之间填充有粘合剂，且同轴心布置。
5.如权利要求1～4任一项所述碱性电池，其特征在于，所述第一管体以及第二管体的厚度范围为0.3-0.35mm。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202474100U (zh) * 2012-03-06 2012-10-03 华太电池（天津）有限公司 碱性电池用负集流体及碱性电池
CN203288673U (zh) * 2013-06-29 2013-11-13 福建高力金煌能源科技有限公司 一种隔片带缝隙的碱性电池
CN203760548U (zh) * 2014-03-28 2014-08-06 华太电池（天津）有限公司 一种碱性电池

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