CN109687039A - 新型无铅氯化锌电池组 - Google Patents

Abstract

一种新型无铅氯化锌电池组包括：电池壳体、软包放电组件及密封保护盖组件，软包放电组件包括多个相互串联的软包电池，软包电池包括软包电池外壳、卷芯组件及电池连接极耳，软包电池外壳内设置有电解液容纳腔，卷芯组件设置于电解液容纳腔内，电池连接极耳与卷芯组件连接，电解液容纳腔填充有氯化锌电解液。本发明的新型无铅氯化锌电池组通过设置电池壳体、软包放电组件及密封保护盖组件，从而通过在电解液容纳腔填充氯化锌电解液，从而代替传统技术中含铅的电解液作为电解质，使得本发明的新型无铅氯化锌电池组具有较好的放电性能，具有电池比能较高、回收工艺较为简单及使用寿命较长的特点。

Description

新型无铅氯化锌电池组

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种新型无铅氯化锌电池组。

背景技术

9V电池大量应用于民用消费电子市场，以锂锰、锂亚为体系的CP9V、CR9V、ER9V等产品因为其高能量密度、高输出功率、长使用寿命等技术特点，在高端市场中一直占据主导地位。

在9V电池的应用中，往往会采用到铅元素制成铅蓄电池，铅蓄电池虽然具电压稳定与价格便宜的有点，但是，铅蓄电池的比能较低，同时使用寿命较短，并且需要经常的维护。并且，含铅元素的电池在回收分解时工艺较为复杂，电解液中的铅元素较难分解，从而对环境以及土壤污染较大。因此，如何设计一种无铅电池组是本领域研发人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种采用氯化锌溶液为电解质的主要成分，从而代替含铅的电解液且具有较好的放电性能的新型无铅氯化锌电池组。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种新型无铅氯化锌电池组包括：电池壳体、软包放电组件及密封保护盖组件，所述电池壳体上开设有电池容纳腔，所述电池容纳腔的底部设置有连接导电板；

所述软包放电组件包括多个相互串联的软包电池，各所述软包电池相互叠放在所述电池容纳腔内，所述连接导电板与其中一个所述软包电池电连接；在其中一个所述软包电池中，所述软包电池包括软包电池外壳、卷芯组件及电池连接极耳，所述软包电池外壳内设置有电解液容纳腔，所述卷芯组件设置于所述电解液容纳腔内，所述电池连接极耳与所述卷芯组件连接，所述电解液容纳腔填充有氯化锌电解液；

所述密封保护盖组件包括电池盖板、第一导电柱及第二导电柱，所述电池盖板设置于所述电池容纳腔的端口上，所述电池盖板与其中一个所述软包电池电连接，所述第一导电柱及第二导电柱分别与所述电池盖板电连接。

在其中一个实施方式中，所述卷芯组件包括顺序叠放的正极片、隔膜及负极片，所述正极片、所述隔膜及所述负极片相互卷绕呈卷芯状。

在其中一个实施方式中，所述软包电池外壳为铝塑电池软壳。

在其中一个实施方式中，所述电池连接极耳包括第一极耳与第二极耳，所述第一极耳与所述第二极耳分别与所述卷芯组件连接。

在其中一个实施方式中，所述第一极耳为镍极耳，所述第二极耳为铝极耳。

在其中一个实施方式中，所述电池壳体为长方体结构。

在其中一个实施方式中，所述电池壳体为铝合金外壳。

在其中一个实施方式中，所述第一导电柱的端部上开设有第一连接孔，所述第二导电柱的端部上开设有第二连接孔。

在其中一个实施方式中，所述连接导电板上开设有定位凹槽。

在其中一个实施方式中，所述定位凹槽为方形凹槽。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的新型无铅氯化锌电池组通过设置电池壳体、软包放电组件及密封保护盖组件，从而通过在电解液容纳腔填充氯化锌电解液，从而代替传统技术中含铅的电解液作为电解质，使得本发明的新型无铅氯化锌电池组具有较好的放电性能，具有电池比能较高、回收工艺较为简单及使用寿命较长的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明一实施方式的新型无铅氯化锌电池组的结构示意图；

图2为图1中的新型无铅氯化锌电池组的内部结构示意图；

图3为图2中的新型无铅氯化锌电池组的软包电池的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，本文所使用关于元件与另一个元件“连接”的相关表述，也表示元件与另一个元件“连通”，流体可以在两者之间进行交换连通。

一实施方式中，一种新型无铅氯化锌电池组包括：电池壳体、软包放电组件及密封保护盖组件，所述电池壳体上开设有电池容纳腔，所述电池容纳腔的底部设置有连接导电板；所述软包放电组件包括多个相互串联的软包电池，各所述软包电池相互叠放在所述电池容纳腔内，所述连接导电板与其中一个所述软包电池电连接；在其中一个所述软包电池中，所述软包电池包括软包电池外壳、卷芯组件及电池连接极耳，所述软包电池外壳内设置有电解液容纳腔，所述卷芯组件设置于所述电解液容纳腔内，所述电池连接极耳与所述卷芯组件连接，所述电解液容纳腔填充有氯化锌电解液；所述密封保护盖组件包括电池盖板、第一导电柱及第二导电柱，所述电池盖板设置于所述电池容纳腔的端口上，所述电池盖板与其中一个所述软包电池电连接，所述第一导电柱及第二导电柱分别与所述电池盖板电连接。本发明的新型无铅氯化锌电池组通过设置电池壳体、软包放电组件及密封保护盖组件，从而通过在电解液容纳腔填充氯化锌电解液，从而代替传统技术中含铅的电解液作为电解质，使得本发明的新型无铅氯化锌电池组具有较好的放电性能，具有电池比能较高、回收工艺较为简单及使用寿命较长的特点。

为了更好地对上述新型无铅氯化锌电池组进行说明，以更好地理解上述新型无铅氯化锌电池组的构思。请结合图1、图2与图3所示，一种新型无铅氯化锌电池组10包括：电池壳体100、软包放电组件200、密封保护盖组件300及弹性保护组件400，电池壳体100上开设有电池容纳腔110，电池容纳腔110的底部设置有连接导电板120。软包放电组件200包括多个相互串联的软包电池210，各软包电池210相互叠放在电池容纳腔110内，连接导电板120与其中一个软包电池210电连接。在其中一个软包电池210中，软包电池210包括软包电池外壳211、卷芯组件212及电池连接极耳213，软包电池外壳211内设置有电解液容纳腔，卷芯组件212设置于电解液容纳腔内，电池连接极耳213与卷芯组件212连接，电解液容纳腔212填充有氯化锌电解液；密封保护盖组件300包括电池盖板310、第一导电柱320及第二导电柱330，电池盖板310设置于电池容纳腔110的端口上，电池盖板310与其中一个软包电池210电连接，第一导电柱320及第二导电柱330分别与电池盖板310电连接。

需要说明的是，电池壳体100通过在电池容纳腔110内设置连接导电板120，从而能够通过连接导电板120与软包放电组件200各软包电池210连接，同时，通过电池盖板310与各软包电池210连接，由此形成串联的导通电路，然后通过第一导电柱320及第二导电柱330分别与对应的电器设备连接，使得能够通过各软包电池210进行供电或者充电操作。同时，通过在电解液容纳腔212填充氯化锌电解液，从而代替传统技术中含铅的电解液作为电解质，使得本发明的新型无铅氯化锌电池组10具有较好的放电性能，具有电池比能较高、回收工艺较为简单及使用寿命较长的特点。

一实施方式中，所述卷芯组件包括顺序叠放的正极片、隔膜及负极片，所述正极片、所述隔膜及所述负极片相互卷绕呈卷芯状；又如，所述软包电池外壳为铝塑电池软壳；又如，所述电池连接极耳包括第一极耳与第二极耳，所述第一极耳与所述第二极耳分别与所述卷芯组件连接，如此，能够提高整体的结构强度，且能够提高整体的放电性能。

一实施方式中，电池壳体为长方体结构，且电池壳体为铝合金外壳，如此，能够提高整体的结构强度，且铝合金外壳能够降低生产加工的成本；又如，第一导电柱的端部上开设有第一连接孔，第二导电柱的端部上开设有第二连接孔，且第一连接孔为圆孔，第二连接孔为正六边形孔，如此，能够提高整体的结构强度，且能够使得第一导电柱及第二导电柱与对应的电器设备连接时更加稳定，适配性更强；又如，连接导电板上开设有定位凹槽，且定位凹槽为方形凹槽，如此，使得连接导电板能够通过定位凹槽与位于底部的软包电池210安装配合，由此能够使得各软包电池210的叠放操作更加快速且放置精度更高。

请再次参阅图1，为了解决电池壳体外部的包装膜一般采用热缩固定的加工工艺进行包装，因此，包装膜是紧紧的贴附在电池壳体的外部上，在实际的回收操作中，回收人员往往会采用刮刀或者刀片等锋利的刀具来去除电池壳体上的包装膜，从而容易造成电池壳体外部别刮伤或者出现缺角，如此，会导致电池壳体直接报废或者导致电池壳体破损造成内部电解液流出，使得回收操作需要较为谨慎，导致回收效率较低的问题，电池壳体100的表面设置有撕膜区130，撕膜区130的中心位置处开设有注胶凹槽131，撕膜区130上还开设有第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135，第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135分别与注胶凹槽131连通。

进一步地，弹性保护组件400包括第一弹性缓冲层410、第二弹性缓冲层420、第三弹性缓冲层430及第四弹性缓冲层440，第一弹性缓冲层设置于第一撕膜凹槽内，第二弹性缓冲层设置于第二撕膜凹槽内，第三弹性缓冲层设置于第三撕膜凹槽内，第四弹性缓冲层设置于第四撕膜凹槽内。

需要说明的是，电池壳体100的表面包覆有包装膜，当包装膜通过热缩加工贴附在电池壳体100的表面上时，通过在撕膜区130上设置注胶凹槽131、第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135，第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135分别与所述注胶凹槽131连通，所述注胶凹槽131具有圆形凹槽结构，所述第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135以所述注胶凹槽131的中心点呈十字状结构，且所述第一撕膜凹槽132的宽度、第二撕膜凹槽133的宽度、第三撕膜凹槽134的宽度及第四撕膜凹槽135的宽度相同，且所述第一撕膜凹槽132的宽度、第二撕膜凹槽133的宽度、第三撕膜凹槽134的宽度及第四撕膜凹槽135的宽度均等于所述注胶凹槽131的半径，如此，当将胶液注入至所述注胶凹槽131内时，胶液会预先在所述注胶凹槽131内聚集，待所述注胶凹槽131内的胶液注满时，则会分别通过边缘的流胶口进入至所述第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135内，又由于所述第一撕膜凹槽132的宽度、第二撕膜凹槽133的宽度、第三撕膜凹槽134的宽度及第四撕膜凹槽135的宽度均等于所述注胶凹槽131的半径，即确保了胶液分别流入至第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135内的流速不会过快，导致胶液从流出口溢出，流到电池外壳上，也不会导致胶液的流速过慢，导致未填满第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135时，胶液就预先出现凝固停滞的问题，使得胶液固化后不能填满第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135，进一步地，所述第一撕膜凹槽132的深度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐增加，所述第二撕膜凹槽的深度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐增加，所述第三撕膜凹槽的深度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐增加，所述第四撕膜凹槽的深度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐增加，如此，当所述注胶凹槽的胶液流出所述第一撕膜凹槽132与所述注胶凹槽的连通位置处，由于所述第一撕膜凹槽132的深度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐增加，即所述第一撕膜凹槽132与所述注胶凹槽的连通位置处的深度小于所述第一撕膜凹槽132远离所述注胶凹槽的一端的深度，能够迫使胶液具有较好的流动推力，使得胶液能够在流动性好的状态下填满所述第一撕膜凹槽；当所述注胶凹槽的胶液流出所述第二撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处，由于所述第二撕膜凹槽的深度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐增加，即所述第二撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处的深度小于所述第二撕膜凹槽远离所述注胶凹槽的一端的深度，能够迫使胶液具有较好的流动推力，使得胶液能够在流动性好的状态下填满所述第二撕膜凹槽；当所述注胶凹槽的胶液流出所述第三撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处，由于所述第三撕膜凹槽的深度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐增加，即所述第三撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处的深度小于所述第三撕膜凹槽远离所述注胶凹槽的一端的深度，能够迫使胶液具有较好的流动推力，使得胶液能够在流动性好的状态下填满所述第三撕膜凹槽；当所述注胶凹槽的胶液流出所述第四撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处，由于所述第四撕膜凹槽的深度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐增加，即所述第四撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处的深度小于所述第四撕膜凹槽远离所述注胶凹槽的一端的深度，能够迫使胶液具有较好的流动推力，使得胶液能够在流动性好的状态下填满所述第四撕膜凹槽；进一步地，所述第一撕膜凹槽132的宽度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐减小，所述第二撕膜凹槽的宽度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐减小，所述第三撕膜凹槽的宽度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐减小，所述第四撕膜凹槽的宽度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐减小，如此，当所述注胶凹槽的胶液流出所述第一撕膜凹槽132与所述注胶凹槽的连通位置处，由于所述第一撕膜凹槽132的宽度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐减小，即所述第一撕膜凹槽132与所述注胶凹槽的连通位置处的宽度大于所述第一撕膜凹槽132远离所述注胶凹槽的一端的宽度，能够迫使胶液具有较好的流动推力，使得胶液能够在流动性好的状态下填满所述第一撕膜凹槽；当所述注胶凹槽的胶液流出所述第二撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处，由于所述第二撕膜凹槽的宽度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐减小，即所述第二撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处的宽度大于所述第二撕膜凹槽远离所述注胶凹槽的一端的宽度，能够迫使胶液具有较好的流动推力，使得胶液能够在流动性好的状态下填满所述第二撕膜凹槽；当所述注胶凹槽的胶液流出所述第三撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处，由于所述第三撕膜凹槽的宽度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐减小，即所述第三撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处的宽度大于所述第三撕膜凹槽远离所述注胶凹槽的一端的宽度，能够迫使胶液具有较好的流动推力，使得胶液能够在流动性好的状态下填满所述第三撕膜凹槽；当所述注胶凹槽的胶液流出所述第四撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处，由于所述第四撕膜凹槽的宽度由邻近所述注胶凹槽的一端向远离所述注胶凹槽的一端逐渐减小，即所述第四撕膜凹槽与所述注胶凹槽的连通位置处的宽度大于所述第四撕膜凹槽远离所述注胶凹槽的一端的宽度，能够迫使胶液具有较好的流动推力，使得胶液能够在流动性好的状态下填满所述第四撕膜凹槽。

如此，能够通过人工手部上的触感快速寻找到撕膜区130的位置，当需要进行回收撕膜操作时，通过人工将刀片放置在注胶凹槽131处，并沿着与注胶凹槽131连通的第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135的方向进行撕膜横切操作，由此能够使包装膜出现四个撕膜掀起角，使得回收人员能够沿着四个撕膜掀起角的方向将包装膜快速撕除，如此，能够提高撕膜回收操作的效率及精度。同时，通过在第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135上分别设置第一弹性缓冲层410、第二弹性缓冲层420、第三弹性缓冲层430及第四弹性缓冲层440，从而能够在刀片切除操作时起到缓冲作用，使得刀片能够快速刺穿包装膜，而且第一弹性缓冲层410、第二弹性缓冲层420、第三弹性缓冲层430及第四弹性缓冲层440能够对电池壳体100的表面起到保护作用，防止刀片划伤或刺穿电池壳体100，从而达到保护电池壳体100以及提高回收操作效率的目的。

一实施方式中，注胶凹槽内设置有绝缘胶水层，如此，能够对第一撕膜凹槽132、第二撕膜凹槽133、第三撕膜凹槽134及第四撕膜凹槽135内的第一弹性缓冲层410、第二弹性缓冲层420、第三弹性缓冲层430及第四弹性缓冲层440进行固定，从而能够提高整体的结构强度以及能够防止刀片划伤或刺穿电池壳体100；又如，第一撕膜凹槽、第二撕膜凹槽、第三撕膜凹槽及第四撕膜凹槽均为长条形凹槽；又如，第一撕膜凹槽、第二撕膜凹槽、第三撕膜凹槽及第四撕膜凹槽分别围绕注胶凹槽呈环形阵列设置；又如，第一弹性缓冲层、第二弹性缓冲层、第三弹性缓冲层及第四弹性缓冲层均为绝缘硅胶层，如此，能够提高整体的结构强度以及使得整体结构更加的紧凑。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的新型无铅氯化锌电池组10通过设置电池壳体、软包放电组件及密封保护盖组件，从而通过在电解液容纳腔212填充氯化锌电解液，从而代替传统技术中含铅的电解液作为电解质，使得本发明的新型无铅氯化锌电池组10具有较好的放电性能，具有电池比能较高、回收工艺较为简单及使用寿命较长的特点。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，包括：电池壳体、软包放电组件及密封保护盖组件，所述电池壳体上开设有电池容纳腔，所述电池容纳腔的底部设置有连接导电板；

所述软包放电组件包括多个相互串联的软包电池，各所述软包电池相互叠放在所述电池容纳腔内，所述连接导电板与其中一个所述软包电池电连接；在其中一个所述软包电池中，所述软包电池包括软包电池外壳、卷芯组件及电池连接极耳，所述软包电池外壳内设置有电解液容纳腔，所述卷芯组件设置于所述电解液容纳腔内，所述电池连接极耳与所述卷芯组件连接，所述电解液容纳腔填充有氯化锌电解液；

所述密封保护盖组件包括电池盖板、第一导电柱及第二导电柱，所述电池盖板设置于所述电池容纳腔的端口上，所述电池盖板与其中一个所述软包电池电连接，所述第一导电柱及第二导电柱分别与所述电池盖板电连接。

2.根据权利要求1所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述卷芯组件包括顺序叠放的正极片、隔膜及负极片，所述正极片、所述隔膜及所述负极片相互卷绕呈卷芯状。

3.根据权利要求1所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述软包电池外壳为铝塑电池软壳。

4.根据权利要求1所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述电池连接极耳包括第一极耳与第二极耳，所述第一极耳与所述第二极耳分别与所述卷芯组件连接。

5.根据权利要求4所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述第一极耳为镍极耳，所述第二极耳为铝极耳。

6.根据权利要求1所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述电池壳体为长方体结构。

7.根据权利要求1所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述电池壳体为铝合金外壳。

8.根据权利要求1所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述第一导电柱的端部上开设有第一连接孔，所述第二导电柱的端部上开设有第二连接孔。

9.根据权利要求1所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述连接导电板上开设有定位凹槽。

10.根据权利要求9所述的新型无铅氯化锌电池组，其特征在于，所述定位凹槽为方形凹槽。