CN107785594A - 一种大容量电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大容量电池，包括塑胶外壳以及多个小容量电池，塑胶外壳的底部安装有负极底片，塑胶外壳的前端安装有正极帽，多个小容量电池的负极并联并与负极底片连接，多个小容量电池的正极并联并与正极帽连接；所述的塑胶外壳底部向内弯折成为环形的抵片，塑胶外壳的腔室内设有环形凹槽；负极底片密封固定在塑胶外壳的底部；小容量电池密封固定在塑胶外壳内，所述的负极底片与小容量电池负极之间、正极帽与小容量电池正极之间均设有弹簧。本发明不含汞、镉等有害重金属；可以有效避免电池的外壳被腐蚀后漏液损坏电器具的弹簧、线路板等部件，提高了安全性；降低了电池的生产成本，提高了资源的利用率；外壳可以重复使用。

Description

一种大容量电池

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种新型环保、防漏液、安全的大容量电池。

背景技术

电池按照大小不同可以分为许多型号，常用的型号有AAA、AA、充电，对C、D,对应于我们常说的7号、5号、2号、1号电池，其中1号电池的高度为59mm，直径为32.3mm，2号电池的高度为49.5mm，直径为25.3mm，5号电池的高度为49mm，直径为14mm，7号电池的高度为44mm，直径为10mm，且1号电池、2号电池以及5号电池的应用最为广泛，如热水器、手电筒、煤气灶等产品。目前市场上的1号电池和2号电池普遍含有为含汞、镉等有害重金属，而5号电池和7号电池则不含重金属。1号电池和2号电池的正极材料以天然锰为主，采用锌外壳，电池在使用过程中经常会因锌外壳会参与放电反应，导致锌外壳被腐蚀而发生漏液，造成电器具的弹簧、线路板等部件被腐蚀，同时其放电时间短，采用3.9欧姆连续放电到0.9伏的时间为200～350分钟，运输不方便。

申请日为2008年3月28日的中国发明专利，授权公告号为CN 201207399 Y，专利名称为电池组合器，公开了一种能够将5号电池应用于使用1号电池的设备上的电池组合器，该组合器通过一圆柱体，在圆柱体内部设有三个均匀分的用于安装5号电池的柱状槽，三个5号电池并联或串联，将并联后或串联后的电极引出在圆柱体的两端的电极片。这种组装器虽然在使用过程中可以将三个5号电池组合成一个1号电池，扩大了5号电池的使用范围，但是这种组合器没有采用密封结构，三个5号电池在使用过程中仍然会出现腐蚀5号电池的外壳到时电池漏液而损坏电器具中的弹簧、线路板等部位；柱状槽内还需要设置正负导电极片与电极连接，使内部结构的复杂化。采用这种电池组合器组合成的1号电池安装在电器具的电池槽内由于经常插拔更换容易造成电器具内与电极接触的弹簧弹性系数下降，导致电池固定不牢固或电极与弹簧之间接触不良，严重时造成电池槽内的弹簧损坏。

因此，如何将环保的5号电池和7号电池这两种小容量的电池组成大容量的且与1号电池或2号电池的规格相一致的大容量电池，增加电池的安全性能和放电时间短成为企业所需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是一种安全系数高，放电时间长，且重量轻的新型环保、防漏液、安全的大容量电池。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现：一种新型环保、防漏液、安全的大容量电池，包括内置有腔室的圆柱形绝缘塑胶外壳以及置于塑胶外壳的腔室内的多个小容量电池，塑胶外壳的底部安装有一金属的负极底片，塑胶外壳的前端安装有一金属的正极帽，多个小容量电池的负极并联并与负极底片连接，多个小容量电池的正极并联并与正极帽连接；所述的塑胶外壳底部向内弯折成为环形抵片，塑胶外壳的腔室内设有环形凹槽，所述的环形凹槽位于腔室内壁的上端；所述的负极底片呈倒凸字形，负极底片通过塑胶外壳底部的环形抵片将负极底片密封固定在塑胶外壳的底部；所述的正极帽呈凸字形，多个小容量电池通过正极帽与腔室内壁的环形凹槽相互作用将多个小容量电池密封固定在塑胶外壳内，所述的负极底片与多个小容量电池负极之间、正极帽与多个小容量电池正极之间均设有一弹簧。

作为本发明的改进，所述多个小容量电池的数量为两个或两个以上。

作为本发明的进一步改进，所述的小容量电池为7号电池或5号电池中的任意一种型号电池或两种型号电池混合搭配。

作为本发明的更进一步改进，所述塑胶外壳的腔室内壁设有多个与小容量电池相匹配的弧形凹槽，所述的小容量电池的外壁两两相切，小容量电池的外壁均与腔室的内壁的弧形凹槽相切。

作为本发明的更进一步改进，所述的负极底片与小容量电池的负极之间的弹簧为柱形弹簧，柱形弹簧的一端均与小容量电池的负极连接，且固定在小容量电池的负极上，柱形弹簧的另一端与负极底片连接并固定在负极底片上；所述的正极帽与小容量电池的正极之间的弹簧为圆锥形弹簧，圆锥形弹簧的底部均与小容量电池的正极连接，且固定在小容量电池的正极上，圆锥形弹簧的上端固定在凸字形正极帽的凸起内。

与现有技术相比，本发明的大容量电池不含汞、镉等有害重金属；采用塑胶壳将多个小容量电池封于塑胶外壳内，可以有效避免小容量电池的外壳被腐蚀后漏液损坏电器具的弹簧、线路板等部件，提高了安全性；采用多个小容量电池并联的方式与传统的大容量电池相比，增加了放电时间，使得本发明的大容量电池的采用3.9欧姆连续放电至0.9伏的放电时间达到400分钟以上；在塑胶外壳的腔室内设有用于固定小容量电池的弧形凹槽，可以省去了腔室内的小容量电池固定架的使用，节约了生产成本，简化了内部结构；在小容量电池的负电极与负极底片、小容量电池的正极与正极帽之间均设有一弹簧，且用金属弹簧分别连通电极与正极帽、负极底片直接，省去了小容量电池并联后与正极帽、负极底片连接的导线使塑胶外壳的腔室内部更加简洁，同时还可以增加电池两端的弹性，使得正极帽和负极底片具有弹性，减少了对电器具的弹簧的损坏，保护电器具的弹簧，避免经常插拔更换电池导致弹簧损坏，造成电池无法固定以及弹簧与电极之间接触不良；外壳还可以重复使用，提高了资源的利用率。

附图说明

图1 为本发明中实施例1结构示意图。

图2为本发明中实施例1的横向截面图。

图3 为本发明中实施例2结构示意图。

图4为本发明中实施例2的横向截面图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

实施例1 制作型号、规格以及尺寸与1号电池相同的大容量电池

如图1和图2所示一种新型环保、防漏液、安全的大容量电池，包括内置有腔室11的圆柱形绝缘塑胶外壳1以及置于塑胶外壳的腔室11内的三个5号电池2，该腔室11内部为圆柱形，塑胶外壳1底部向内弯折成为环形抵片12，环形抵片12的中间为圆形开口，塑胶外壳的腔室11内设有环形凹槽13，该环形凹槽13位于腔室内壁的上端。塑胶外壳1的底部安装有一金属的负极底片3；负极底片3呈下端小上端大的倒凸字形，凸字形的上端外径与环形抵片12中间位置的圆形开口的内径相匹配的圆柱形凸起，凸字形的下端的外径为与腔室内部的内径相匹配的柱体，负极底片3通过塑胶外壳底部的环形抵片12中的圆形开口负极底片的凸起相互作用将负极底片密封固定在塑胶外壳1的底部。塑胶外壳1的前端安装有一金属的正极帽4，所述的正极帽4呈上端小下端大的凸字形，正极帽的下端的外径与腔室11内部的环形凹槽13的外径相匹配，上端为一柱形凸起，凸起的内部设有空槽，三个5号电池通过正极帽4与腔室11内壁的环形凹槽13之间的作用将三个5号电池密封固定在塑胶外壳1内。采用全密封装置可以有效避免电池在使用过程中，金属外壳参与放电反应，造成漏液，损坏电器具。置于腔室11内的三个5号电池2两两相切，5号电池的外壳抵住腔室的内壁将三个5号电池牢固的固定在腔室11内。为了增加固定效果5号电池，防止5号电池滑动或错位等现象，在塑胶外壳的腔室11内壁设有三个均匀分布且与5号电池相匹配的弧形凹槽14，置于塑胶外壳的腔室11内的三个5号电池的外壁两两相切，同时三个5号电池的外壁分别与腔室11的内壁的弧形凹槽14相切，由于三个电池之间的作用力和电池与塑胶外壳之间的作用力，实现5号电池固定在塑胶外壳腔室内，避免滑动和使用过程中侧位，节省了电池支撑架的使用，简化腔室空间。

为了增加电池的放电时间，提高电池的使用寿命，采用三个5号电池并联，三个5号电池2的负极并联并与负极底片3连接，三个5号电池2的正极并联并与正极帽4连接。申请人用3.9欧姆连续放电至0.9伏进行放电测试。经多次实验表明，三个电池并联后的放电时间采用3.9欧姆连续放电至0.9伏的放电时间达到400分钟以上，与原来1号电池的放电时间为200～350分钟相比，放电时间得到明显的增加。

为了减少了对电器具的弹簧的损坏，保护电器具的弹簧，避免经常插拔更换电池导致弹簧损坏，造成电池无法固定以及弹簧与电极之间接触不良，负极底片3与三个5号电池2负极之间、正极帽4与三个5号电池2正极之间均设有一弹簧5，使电池的两端具有弹性。该弹簧有导电金属制成，使得电池内部无需使用导线与电池的电极连接，用弹簧替代了导线。其中负极底片3与三个5号电池2的负极之间的弹簧为柱形弹簧51，柱形弹簧51的一端均与三个5号电池2的负极连接，且固定在三个5号电池2的负极上，柱形弹簧51的另一端与负极底片3连接并固定在负极底片3上；所述的正极帽4与三个5号电池2的正极之间的弹簧为圆锥形弹簧52，圆锥形弹簧52的底部均与三个5号电池2的正极连接，且固定在三个5号电池2的正极上，圆锥形弹簧52的上端固定在凸字形正极帽4的凸起内。

除了采用实施例1所述的三个5号电池方式制作出制作型号、规格以及尺寸与1号电池相同的新型环保、防漏液、安全的大容量电池外，还可以采用其他的方式组合制成大容量电池，如采用两个至七个7号电池组成，一个至四个7号电池与一个5号电池组成，一个或两个7号电池与两个5号电池组成，一个7号电池与三个5号电池组成，具体实施方式与实施例1相同，在此不作重复阐述。

实施例2 制作型号、规格以及尺寸与2号电池相同的大容量电池

如图3和图4所示一种新型环保、防漏液、安全的大容量电池，包括内置有腔室11的圆柱形绝缘塑胶外壳1以及置于塑胶外壳的腔室11内的四个7号电池2，该腔室11内部为圆柱形，塑胶外壳1底部向内弯折成为环形抵片12，环形抵片12的中间为圆形开口，塑胶外壳的腔室11内设有环形凹槽13，该环形凹槽13位于腔室内壁的上端。塑胶外壳1的底部安装有一金属的负极底片3；负极底片3呈下端小上端大的倒凸字形，凸字形的上端外径与环形抵片12中间位置的圆形开口的内径相匹配的圆柱形凸起，凸字形的下端的外径为与腔室内部的内径相匹配的柱体，负极底片3通过塑胶外壳底部的环形抵片12中的圆形开口负极底片的凸起相互作用将负极底片密封固定在塑胶外壳1的底部。塑胶外壳1的前端安装有一金属的正极帽4，所述的正极帽4呈上端小下端大的凸字形，正极帽的下端的外径与腔室11内部的环形凹槽13的外径相匹配，上端为一柱形凸起，凸起的内部设有空槽，四个7号电池2通过正极帽4与腔室11内壁的环形凹槽13之间的作用将四个7号电池2密封固定在塑胶外壳1内。采用全密封装置可以有效避免电池在使用过程中，金属外壳参与放电反应，造成漏液，损坏电器具。置于腔室11内的四个7号电池2两两相切，7号电池的外壳抵住腔室的内壁将四个7号电池2牢固的固定在腔室11内。为了增加固定效果7号电池，防止7号电池滑动或错位等现象，在塑胶外壳的腔室11内壁设有四个均匀分布且与7号电池相匹配的弧形凹槽14，置于塑胶外壳的腔室11内的四个7号电池2的外壁两两相切，同时四个7号电池的外壁分别与腔室11的内壁的弧形凹槽14相切，由于四个7号电池之间的作用力和电池与塑胶外壳之间的作用力，实现7号电池固定在塑胶外壳腔室内，避免滑动和使用过程中侧位，节省了电池支撑架的使用，简化腔室空间。

为了增加电池的放电时间，提高电池的使用寿命，采用四个7号电池2并联，四个7号电池2的负极并联并与负极底片3连接，四个7号电池2的正极并联并与正极帽4连接。申请人用3.9欧姆连续放电至0.9伏进行放电测试。经多次实验表明，四个7号电池2并联后的放电时间采用3.9欧姆连续放电至0.9伏的放电时间达到400分钟以上，与原来2号电池的放电时间为200～350分钟相比，放电时间得到明显的增加。

为了减少了对电器具的弹簧的损坏，保护电器具的弹簧，避免经常插拔更换电池导致弹簧损坏，造成电池无法固定以及弹簧与电极之间接触不良，负极底片3与四个7号电池2负极之间、正极帽4与四个7号电池2正极之间均设有一弹簧5，使电池的两端具有弹性。该弹簧有导电金属制成，使得电池内部无需使用导线与电池的电极连接，用弹簧替代了导线。其中负极底片3与四个7号电池2的负极之间的弹簧为柱形弹簧51，柱形弹簧51的一端均与四个7号电池2的负极连接，且固定在四个7号电池2的负极上，柱形弹簧51的另一端与负极底片3连接并固定在负极底片3上；所述的正极帽4与四个7号电池2的正极之间的弹簧为圆锥形弹簧52，圆锥形弹簧52的底部均与四个7号电池2的正极连接，且固定在四个7号电池2的正极上，圆锥形弹簧52的上端固定在凸字形正极帽4的凸起内。

除了采用实施例2所述的四个7号电池方式制作出制作型号、规格以及尺寸与2号电池相同的新型环保、防漏液、安全的大容量电池外，还可以采用其他的方式组合制成大容量电池，如采用两个至四个7号电池组成，一个或两个7号电池与两个5号电池组成，具体实施方式与实施例2相同，在此不作重复阐述。

本实施例中所使用的5号与7号电池可以选用普通锌锰电池、碱性锌锰电池、镍镉镍氢充电电池等，在此不作赘述。

上述实施例仅为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种大容量电池，其特征在于，包括内置有腔室（11）的圆柱形绝缘塑胶外壳（1）以及置于塑胶外壳的腔室（11）内的多个小容量电池（2），塑胶外壳（1）的底部安装有一金属的负极底片（3），塑胶外壳（1）的前端安装有一金属的正极帽（4），多个小容量电池（2）的负极并联并与负极底片（3）连接，多个小容量电池（2）的正极并联并与正极帽（4）连接；所述的塑胶外壳（1）底部向内弯折成为环形抵片（12），塑胶外壳的腔室（11）内设有环形凹槽（13），所述的环形凹槽（13）位于腔室内壁的上端；所述的负极底片（3）呈倒凸字形，负极底片（3）通过塑胶外壳底部的环形抵片（12）将负极底片密封固定在塑胶外壳（1）的底部；所述的正极帽（4）呈凸字形，多个小容量电池通过正极帽（4）与腔室（11）内壁的环形凹槽（13）相互作用将多个小容量电池密封固定在塑胶外壳（1）内，所述的负极底片（3）与多个小容量电池（2）负极之间、正极帽（4）与多个小容量电池（2）正极之间均设有一弹簧（5）；

所述的小容量电池（2）为7号电池或5号电池中的任意一种型号电池或两种型号电池混合搭配；所述塑胶外壳的腔室（11）内壁设有多个与小容量电池相匹配的弧形凹槽（14），所述的小容量电池（2）的外壁两两相切，小容量电池（2）的外壁均与腔室（11）的内壁的弧形凹槽（14）相切。

2.根据权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述多个小容量电池（2）的数量为两个或两个以上。

3.根据权利要求1所述的大容量电池，其特征在于，所述的负极底片（3）与小容量电池（2）的负极之间的弹簧（5）为柱形弹簧（51），柱形弹簧（51）的一端均与小容量电池（2）的负极连接，且固定在小容量电池（2）的负极上，柱形弹簧（51）的另一端与负极底片（3）连接并固定在负极底片（3）上；所述的正极帽（4）与小容量电池（2）的正极之间的弹簧为圆锥形弹簧（52），圆锥形弹簧（52）的底部均与小容量电池（2）的正极连接，且固定在小容量电池（2）的正极上，圆锥形弹簧（52）的上端固定在凸字形正极帽（4）的凸起内。