CN109599586B - 一种球形电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种球形电池，包括叠放的M个单元，每个单元包括隔膜圆片，叠放于隔膜圆片顶面的正极极片圆片，叠放于正极极片圆片顶面的隔膜圆片，叠放与隔膜圆片顶面的负极极片圆片，通过规律性地设置各个单元的半径形成半球电池，两个半球电池的底部重合后形成球形电池，其结构简单，填补了市场空缺，增加了电池的类型。

Description

一种球形电池
技术领域
本发明涉及一种电池，更具体地说，是涉及一种球形电池。
背景技术
目前，随着电池在各种电器中的不断应用和推广，对电池设计的个性化要求也越来越多，较为单一的形状开发已经不能完全满足市场的需求。由于生产过程简单，适合批量化生产，目前市场上以方型电池或者圆柱形型电池为主。然而市场上球形电池还不存在球形电池。
发明内容
为克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种球形电池。
为实现上述目的，本发明提供一种球形电池，包括叠放的M个单元，所述M个单元中任意一个单元为第N单元，当N取1时为第一单元，当N取2时为第二单元，当N取3时为第三单元，所述第二单元叠放于第一单元顶面，所述第三单元叠放于第二单元顶面，所述第N单元叠放于第(N-1)单元顶面，所述第一单元的厚度为d1，半径为R1，所述第二单元的厚度为d2，半径为
Figure GDA0002480085150000011
所述第三单元的厚度为d3，半径为
Figure GDA0002480085150000012
第N单元的厚度为dn，半径为
Figure GDA0002480085150000013
N为正整数，在(d1+d2+d3+...+dn)＜R1的条件下N的最大值为M，M个单元叠放形成半球电池，所述第N单元包括隔膜圆片，叠放于隔膜圆片顶面的正极极片圆片，叠放于正极极片圆片顶面的隔膜圆片，叠放于隔膜圆片顶面的负极极片圆片，第M单元包括隔膜圆片，叠放于隔膜圆片顶面的正极极片圆片，叠放于正极极片圆片顶面的隔膜圆片，叠放于隔膜圆片顶面的负极极片圆片，叠放于负极极片圆片顶面的隔膜圆片，两个半球电池片的底面相合形成球形电池。
作为优选的，所述隔膜圆片为PP隔膜、PE隔膜或PP材料与PE材料复合隔膜。
作为优选的，所述正极极片是以钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂中的其中一种或两种以上混合而成的材料为主要正极材料所涂布的双面正极极片。
作为优选的，所述负极极片是以天然石墨、人造石墨、乙炔黑、碳微球、钛酸锂、锡合金、硅中的其中一种或两种以上混合而成的材料为主要负极材料所涂布的双面负极极片。
作为优选的，所述第一单元半径R1为球形电池的半径。
作为优选的，所述两个半球电池片之间设置有负极极片圆片。
作为优选的，所述第N单元的隔膜圆片的半径比负极极片圆片的半径大3mm，所述负极极片圆片半径比正极极片圆片的半径大3mm。
作为优选的，所述Rn与隔膜圆片的半径、负极极片圆片的半径或正极极片圆片的半径相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明包括叠放的M个单元，每个单元包括隔膜圆片，叠放于隔膜圆片顶面的正极极片圆片，叠放于正极极片圆片顶面的隔膜圆片，叠放与隔膜圆片顶面的负极极片圆片，通过规律性地设置各个单元的半径形成半球电池，两个半球电池的底部重合后形成球形电池，填补了市场空缺。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种球形电池的半球电池的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种球形电池的第一单元、第二单元、第三单元和第N单元的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种球形电池的第M单元的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种球形电池的结构示意图；
图5是图4中A部的放大图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例提供一种球形电池。
请参考图1～图5，本发明提供一种球形电池，包括叠放的M个单元，所述M个单元中任意一个单元为第N单元，当N取1时为第一单元，当N取2时为第二单元，当N取3时为第三单元，所述第二单元叠放于第一单元顶面，所述第三单元叠放于第二单元顶面，所述第N单元叠放于第(N-1)单元顶面，所述第一单元的厚度为d1，半径为R1，所述第二单元的厚度为d2，半径为
Figure GDA0002480085150000041
所述第三单元的厚度为d3，半径为
Figure GDA0002480085150000042
第N单元的厚度为dn，半径为
Figure GDA0002480085150000043
N为正整数，在(d1+d2+d3+...+dn)＜R1的条件下N的最大值为M，M个单元叠放形成半球电池4，所述第N单元包括隔膜圆片3，叠放于隔膜圆片3顶面的正极极片圆片2，叠放于正极极片圆片2顶面的隔膜圆片3，叠放与隔膜圆片3顶面的负极极片圆片1，第M单元包括隔膜圆片3，叠放于隔膜圆片3顶面的正极极片圆片2，叠放于正极极片圆片2顶面的隔膜圆片3，叠放于隔膜圆片3顶面的负极极片圆片1，叠放于负极极片圆片1顶面的隔膜圆片3，两个半球电池4的底面相合形成球形电池。
所述隔膜圆片3为PP隔膜、PE隔膜或PP材料与PE材料复合隔膜。
所述正极极片是以钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂中的其中一种或两种以上混合而成的材料为主要正极材料所涂布的双面正极极片。
所述负极极片是以天然石墨、人造石墨、乙炔黑、碳微球、钛酸锂、锡合金、硅中的其中一种或两种以上混合而成的材料为主要负极材料所涂布的双面负极极片。
所述第一单元半径R1为球形电池的半径。
所述将两个半球电池片4底部重合时，中间可放入与第一单元的负极极片圆片1半径相同的双面涂布负极极片圆片1，保证球形电池片中正极极片圆片2上下层都为负极极片。
本实施例中，所述第N单元的隔膜圆片3的半径比负极极片圆片1的半径大3mm，所述负极极片圆片1半径比正极极片圆片2的半径大3mm，在其他实施例中，所述第N单元的隔膜圆片3的半径还可以比负极极片圆片1的半径大0mm～5mm中的任意值，所述负极极片圆片1半径还可以比正极极片圆片2的半径大0mm～5mm中的任意值，使得正极极片圆片2和负极极片圆片1得到有效的隔离，避免短路的发生。所述Rn与隔膜圆片3的半径相同，在其他实施例中，所述Rn还可以与负极极片圆片1的半径或正极极片圆片2的半径相同。
本发明结构简单，球形电池填补了市场的空缺，使得电池的种类更为完备。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种球形电池，其特征在于：包括叠放的M个单元，所述M个单元中任意一个单元为第N单元，当N取1时为第一单元，当N取2时为第二单元，当N取3时为第三单元，所述第二单元叠放于第一单元顶面，所述第三单元叠放于第二单元顶面，所述第N单元叠放于第(N-1)单元顶面，所述第一单元的厚度为d1，半径为R1，所述第二单元的厚度为d2，半径为
Figure FDA0002480085140000011
所述第三单元的厚度为d3，半径为
Figure FDA0002480085140000012
第N单元的厚度为dn，半径为
Figure FDA0002480085140000013
N为正整数，在(d1+d2+d3+...+dn)＜R1的条件下N的最大值为M，M个单元叠放形成半球电池(4)，所述第N单元包括隔膜圆片(3)，叠放于隔膜圆片(3)顶面的正极极片圆片(2)，叠放于正极极片圆片(2)顶面的隔膜圆片(3)，叠放于隔膜圆片(3)顶面的负极极片圆片(1)，第M单元包括隔膜圆片(3)，叠放于隔膜圆片(3)顶面的正极极片圆片(2)，叠放于正极极片圆片(2)顶面的隔膜圆片(3)，叠放于隔膜圆片(3)顶面的负极极片圆片(1)，叠放于负极极片圆片(1)顶面的隔膜圆片(3)，所述叠放的M个单元分别叠放成两个半球电池(4)，所述两个半球电池(4)的底面相合形成球形电池，所述两个半球电池(4)之间设置有负极极片圆片(1)。
2.根据权利要求1所述的一种球形电池，其特征在于：所述隔膜圆片(3)为PP隔膜、PE隔膜或PP材料与PE材料复合隔膜。
3.根据权利要求1所述的一种球形电池，其特征在于：所述正极极片是以钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂中的其中一种或两种以上混合而成的材料为主要正极材料所涂布的双面正极极片。
4.根据权利要求1所述的一种球形电池，其特征在于：所述负极极片是以天然石墨、人造石墨、乙炔黑、碳微球、钛酸锂、锡合金、硅中的其中一种或两种以上混合而成的材料为主要负极材料所涂布的双面负极极片。
5.根据权利要求1所述的一种球形电池，其特征在于：所述第一单元半径R1为球形电池的半径。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种球形电池，其特征在于：所述第N单元的隔膜圆片(3)的半径比负极极片圆片(1)的半径大0mm～5mm，所述负极极片圆片(1)半径比正极极片圆片(2)的半径大0mm～5mm。
7.根据权利要求6所述的一种球形电池，其特征在于：所述Rn与隔膜圆片(3)的半径、负极极片圆片(1)的半径或正极极片圆片(2)的半径相同。
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