CN106505208A - 一种碱性电池集电体及使用该集电体的碱性电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱性电池集电体和使用该集电体的碱性电池，包括密封圈、金属负极底盖、集流钉和置于其中的辅助片，通过具有较强吸液能力的辅助片将因密封圈上防爆阀破裂而泄漏的电解液吸收，从而阻止或减缓电解液对用电器具的损坏。

Description

一种碱性电池集电体及使用该集电体的碱性电池
技术领域
本发明涉及一种降低用电器具损坏的碱性电池集电体结构及使用该集电体的碱性电池。
背景技术
碱性电池是由电池金属壳体和集电体通过封闭式结构，将正负极材料、隔膜纸以及电解液等其他材质密封于内部的一种电化学电源。其具有成本低、适用范围广、便于携带等特点，已经成为广泛应用于各种用电器具的通用电源，随着各类电子产品的迅猛发展，其需求也不断增涨，但同时市场对于碱性电池的要求也越来越高。
目前普遍采用的碱性电池集电体是由密封圈、金属负极底盖、与负极底盖连接为一体并穿过密封圈中心孔而插入电池负极材质的集流钉组成，是碱性电池重要组成部件。为了防止电池爆炸现象，现有密封圈设计有各种形状的薄弱区域作为防爆阀，同时金属负极底盖上也均有一个以上的泄气孔。
因为碱性电池自放电或者电池内部材料杂质等内部原因会逐渐产生气体，造成电池内部气压升高；或因为碱性电池处在高温、高湿等恶劣环境，或电池受到外力撞击，或消费者不正确使用等各种外部因素影响下，碱性电池集电体中密封圈的防爆阀会破裂而释放内部气体压力，同时内部的电解液也会随之泄漏，通过金属负极底盖上的泄气孔而产生漏液。
碱性电池采用一定浓度的氢氧化钾溶液作为电解液，具有强腐蚀性，如有泄漏，往往会侵蚀金属、电气线路以及零部件而造成用电器具的损坏。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种碱性电池集电体及使用该集电体的碱性电池，降低电解液泄漏对用电器具造成的损坏。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供一种碱性电池集电体，包括金属负极底盖、密封圈、集流钉和具有吸收电解液能力的辅助片；所述集流钉与金属负极底盖焊接为一体，并插在密封圈的中心孔内；所述辅助片置于密封圈、金属负极底盖和集流钉这三部分之间形成的空腔内；所述金属负极底盖设置有与空腔连通的泄气孔，所述辅助片用于将空腔通往泄气孔的电解液进行吸收和阻隔。
上述的碱性电池集电体中，所述密封圈设置有薄弱区域的防爆阀。
上述的碱性电池集电体中，所述辅助片的内径大于密封圈中心柱的外径，外径小于金属负极底盖的内径。
上述的碱性电池集电体中，所述辅助片的厚度为0.2mm-1.5mm。
上述的碱性电池集电体中，所述辅助片的吸收电解液的吸收值为100g/m2～3000g/m2。
上述的碱性电池集电体中，所述辅助片的形状为圆形、多边形或者不规则形状。
所述碱性电池采用了包括权利要求1-6任一项所述的碱性电池集电体。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过在现有碱性电池集电体中增加一个辅助片，并利用该辅助片的吸液特性，来吸收因电池密封圈防爆阀破裂而泄漏的电解液，阻止或有效减少电解液通过金属负极底盖的泄气孔流出，从而降低对用电器具的损坏。
附图说明
12.图1是本发明的碱性电池集电体的剖视图；
13.图2是本发明的碱性电池的剖视图；
14.图3是图2封口部分的局部放大图；
15.图4是图1中金属负极底盖剖视图；
16.图5是图1中密封圈剖视图；
17.附图标记的说明：1.密封圈；2.金属负极底盖；3.辅助片；4.集流钉；5.负极材料；6.隔膜纸；7.正极材料；8.电池金属壳体；10.密封圈防爆阀；11.密封圈中心柱；21.泄气孔；201.碱性电池内部空腔；202.集电体内下空隙；203.集电体内上空隙；
指定图3为摘要附图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一：如图1、图4和图5所示，本发明的碱性电池集电体包括金属负极底盖2、密封圈1、集流钉4和具有吸收电解液能力的辅助片3；所述集流钉4的一端与金属负极底盖2中心焊接，另一端从密封圈1的中心孔向下插入，所述金属负极底盖2并与密封圈1外侧面卡接，所述辅助片3置于密封圈1、金属负极底盖2、集流钉4之间形成的空腔内；所述金属负极底盖设置有与空腔连通的泄气孔21，该辅助片用于将空腔通往泄气孔21的电解液进行吸收和阻隔。
上述的辅助片3的内径大于密封圈1的外径，外径小于金属负极底盖2的内径，并套接在密封圈1上。所述辅助片3的厚度为0.2mm-1.5mm，该辅助片3的形状可以采用圆形、多边形或者不规则形状。
上述的辅助片3的吸收电解液的吸收值为100g/m2～3000g/m2。
实施例二：采用本发明电池集电体制备的新型碱性电池的结构如图2所示，其由内表面喷涂有导电涂层的电池金属壳体8、正极材料7、隔膜纸6、负极材料5以及本发明电池集电体(上述实施例一)组成。在碱性电池生产过程中，通过卷边封口将本发明电池集电体和涂有封口胶的电池金属壳体8封口成型形成封闭式结构。
如图3所示，采用本发明电池集电体的新型碱性电池，因为自放电或者电池内部材料杂质等内部原因，或因为碱性电池处在高温、高湿等恶劣环境，或电池受到外力撞击，或消费者不正确使用等各种外部因素影响下，会造成碱性电池内部空腔201气体压力增加而使密封圈上的薄弱区域的防爆阀10破裂打开，从而释放气体压力。气体经集电体内下空隙202和集电体内上空隙203(集电体内上空隙203和集电体内下空隙202分别为辅助片相对空腔的上下区域)，然后通过泄气孔21被排放到碱性电池的外部，如图中黑色箭头所示。与此同时，如图中空心箭头所示，内部电解液也会通过破裂的防爆阀10处泄漏到集电体内下空隙202处与辅助片3接触并被辅助片3充分吸收，阻止或减少电解液经集电体内上空隙202和泄气孔21处排出，从而降低电解液对外部用电器具的损坏。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种碱性电池集电体，其特征在于，所述碱性电池集电体包括金属负极底盖(2)、密封圈(1)、集流钉(4)和具有吸收电解液能力的辅助片(3)；所述集流钉(4)与金属负极底盖(2)焊接并插入密封圈(1)的中心孔内，所述辅助片(3)置于密封圈(1)、金属负极底盖(2)和集流钉(4)这三部分之间形成的空腔内；所述金属负极底盖设置有与空腔连通的泄气孔(21)，所述辅助片(3)用于将空腔通往泄气孔(21)的电解液进行吸收和阻隔。
2.根据权利要求1所述的碱性电池集电体，其特征在于，所述密封圈(1)上设置有薄弱区域的防爆阀(10)。
3.根据权利要求1所述的碱性电池集电体，其特征在于，所述辅助片(3)的内径大于密封圈(1)中心柱的外径，外径小于金属负极底盖(2)的内径。
4.根据权利要求1所述的碱性电池集电体，其特征在于，所述辅助片(3)的厚度为0.2mm-1.5mm。
5.根据权利要求1所述的碱性电池集电体，其特征在于，所述辅助片(3)的吸收电解液的吸收值为100g/m2～3000g/m2。
6.根据权利要求1所述的碱性电池集电体，其特征在于，所述辅助片(3)的形状为圆形、多边形或者不规则形状。
7.一种碱性电池，其特征在于，所述碱性电池采用了包括权利要求1-6任一项所述的碱性电池集电体。
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