CN112928391B - 一种防撞击碱锰电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碱锰电池技术领域，尤其涉及一种防撞击碱锰电池，包括电池外壳，电池集电极和隔膜管，所述隔膜管安装于电池外壳内，所述隔膜管与电池集电极之间套设有密封圈；所述隔膜管的顶部设有防撞击绝缘环，所述防撞击绝缘环包括由隔膜管分隔形成的内腔体和外腔体，所述内腔体内填充有本胶，所述外腔体内填充有硬化剂。本发明防撞击绝缘环内的少量液体具有缓冲作用，降低隔膜管在电池受到撞击时的应力，避免顶部的隔膜破裂；当碱锰电池在多次负极朝下跌落导致膈膜破裂后，防撞击绝缘环的内腔体和外腔体内的本胶和硬化剂快速混合，在破裂面表面迅速凝固固化，修复强化隔膜，避免内部锌膏的挤出，防止内部短路，提高电池的使用寿命。

Description

一种防撞击碱锰电池

技术领域

本发明涉及碱锰电池技术领域，尤其涉及一种防撞击碱锰电池。

背景技术

碱锰电池隔膜主要原料是聚乙烯醇纤维，其有好的耐碱性，有好的吸液性及良好的隔离性能，也有合适的加工性能，但该隔膜强度较差，尤其吸收电解液后韧性和刚性都很差。圆柱形碱锰电池隔膜通常卷纸加工为底端封口上端开口的管状，电解液通过隔膜孔隙形成离子导电，而隔膜把外部的正极环和内部负极锌膏分隔开。在碱锰电池封口时，正极环比隔膜上端矮一些距离，是为了给电池留有足够内部气室，缓冲电池内部气胀，避免电池发生漏液。隔膜的上端是顶到密封圈内部形成小的包裹，避免锌膏溢出。

在正常情况下，这样的结构是能够避免锌膏溢出短路的。但电池应用场景比较多，当电池应用到一些玩具中或遥控器中时，会不小心发生跌落，这时，虽然隔膜上端包裹一般不会发生锌膏溢出电池内部短路，但当多次负极朝下跌落时，锌膏由于流动性好先填充满隔膜顶端，而正极环配合紧下落慢，正极环下落时就会挤压隔膜使隔膜破裂，内部锌膏挤出形成内部短路，电池失效，而且严重情况下发热形成高温危险，是一个潜在的安全风险。

中国专利文献上公开了“一种双端封闭隔膜管碱性锌锰电池”，其申请公布号为CN111092237 A，该发明通过异形密封胶圈配合密封胶使用，提高隔膜管与密封塑料之间的密封的效果，通过对定位机构上的安装结构进行改进，不仅提高了密封的效果，而且便于安装。但是，该发明仅仅将电池的双端封闭，未对隔膜进行加固处理，在电池受到撞击时依然存在隔膜破裂的风险。

中国专利文献上公开了“一种双端封闭隔膜管碱性锌锰电池”，其申请公布号为CN205104562U，该实用新型通过设计两端密闭的电池隔膜管结构，阻隔了因布朗运动而存在的电池慢性短路通道，可帮助提高电池长期贮存后各项性能的保持能力，可容许有较大的电解液加注量，有利于提高电池的高功率放电性能。但是，该实用新型只是对锌锰电池口部进行耐碱固化密封胶密封，但隔膜的强度并未得到处理，在电池受到撞击时依然存在隔膜破裂的风险。

发明内容

本发明为了克服传统碱锰电池隔膜吸收电解液后韧性和刚性变差，受到撞击后易破裂造成内部短路的问题，提供了一种具有保护功能的防撞击碱锰电池。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种防撞击碱锰电池，包括电池外壳，电池集电极和隔膜管，所述隔膜管安装于电池外壳内，所述隔膜管与电池集电极之间套设有密封圈；所述隔膜管的顶部设有防撞击绝缘环，所述防撞击绝缘环包括由隔膜管分隔形成的内腔体和外腔体，所述内腔体内填充有本胶，所述外腔体内填充有硬化剂。

本发明的防撞击碱锰电池设计巧妙，该碱锰电池正常使用时，防撞击绝缘环内的少量液体具有缓冲作用，降低隔膜管在电池受到撞击时的应力，避免顶部的隔膜破裂；当碱锰电池在多次负极朝下跌落时，锌膏由于流动性好先填充满隔膜顶端，而正极环配合紧下落慢，正极环下落时就会挤压隔膜使隔膜破裂，膈膜破裂后，防撞击绝缘环的内腔体和外腔体内的本胶和硬化剂快速混合，在破裂面表面迅速凝固固化，修复强化隔膜，避免内部锌膏的挤出，防止内部短路，提高电池的使用寿命。作为优选，所述隔膜管内部为锌膏，外侧与电池外壳之间的空间安装有正极环，所述正极环的高度低于隔膜管。正极环与隔膜管顶部的间距是为了给碱锰电池留有足够内部气室，缓冲碱锰电池内部气胀，避免碱锰电池发生漏液。

作为优选，所述本胶选自糠醛树脂、糠酮树脂、糠醇树脂、二甲苯树脂、环氧树脂和氯磺化聚乙烯橡胶中的一种或几种。作为优选，所述硬化剂选自乙二胺、三乙胺、聚硫醇和促进剂DBU中的一种或几种。

上述本胶和硬化剂的复配体系具有粘度大、耐碱腐蚀、快干的特性，能够于常温条件下快速凝固，修复并强化发生破裂的隔膜。

作为优选，隔膜管与密封圈通过环形台肩紧配合。

作为优选，所述正极环为锰环。

作为优选，所述本胶与硬化剂的质量比为（1~2）：1。该混合比例下的粘结强度较高，同时粘结速度较快，可以迅速凝结，避免内部锌膏的挤出，防止内部短路，提高电池的使用寿命。

因此，本发明具有如下有益效果：本发明的防撞击碱锰电池设计巧妙，该碱锰电池正常使用时，防撞击绝缘环内的少量液体具有缓冲作用，降低隔膜管在电池受到撞击时的应力，避免顶部的隔膜破裂；当碱锰电池在多次负极朝下跌落时，锌膏由于流动性好先填充满隔膜顶端，而正极环配合紧下落慢，正极环下落时就会挤压隔膜使隔膜破裂，膈膜破裂后，防撞击绝缘环的内腔体和外腔体内的本胶和硬化剂快速混合，在破裂面表面迅速凝固固化，修复强化隔膜，避免内部锌膏的挤出，防止内部短路，提高电池的使用寿命。

附图说明

图1是防撞击碱锰电池的结构示意图。

图2是隔膜管顶部防撞击绝缘环的结构示意图。

图中：电池外壳1，电池集电极2，隔膜管3，锌膏4，正极环5，密封圈6，防撞击绝缘环7，内腔体8，外腔体9。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。

实施例1

如图1所示，一种防撞击碱锰电池，包括电池外壳1，电池集电极2和隔膜管3，隔膜管安装于电池外壳内，隔膜管内部为锌膏4，外侧与电池外壳之间的空间安装有正极环5（锰环），正极环的高度低于隔膜管；隔膜管与电池集电极之间套设有密封圈6，隔膜管与密封圈通过环形台肩紧配合；隔膜管的顶部设有防撞击绝缘环7，如图2所示：防撞击绝缘环包括由隔膜本体分隔形成的内腔体8和外腔体9，内腔体内填充有二甲苯树脂，外腔体内填充有三乙胺，二甲苯树脂与三乙胺的质量比为2:1。

实施例2

如图1所示，一种防撞击碱锰电池，包括电池外壳1，电池集电极2和隔膜管3，隔膜管安装于电池外壳内，隔膜管内部为锌膏4，外侧与电池外壳之间的空间安装有正极环5（锰环），正极环的高度低于隔膜管；隔膜管与电池集电极之间套设有密封圈6，隔膜管与密封圈通过环形台肩紧配合；隔膜管的顶部设有防撞击绝缘环7，如图2所示：防撞击绝缘环包括由隔膜本体分隔形成的内腔体8和外腔体9，内腔体内填充有氯磺化聚乙烯橡胶，外腔体内填充有聚硫醇和促进剂DBU混合物，氯磺化聚乙烯橡胶与聚硫醇和促进剂DBU混合物的质量比为1:1。

实施例3

如图1所示，一种防撞击碱锰电池，包括电池外壳1，电池集电极2和隔膜管3，隔膜管安装于电池外壳内，隔膜管内部为锌膏4，外侧与电池外壳之间的空间安装有正极环5（锰环），正极环的高度低于隔膜管；隔膜管与电池集电极之间套设有密封圈6，隔膜管与密封圈通过环形台肩紧配合；隔膜管的顶部设有防撞击绝缘环7，如图2所示：防撞击绝缘环包括由隔膜本体分隔形成的内腔体8和外腔体9，内腔体内填充有环氧树脂和糠醇树脂的混合物，外腔体内填充有乙二胺，环氧树脂和糠醇树脂的混合物与乙二胺的质量比为1.5:1。

该碱锰电池正常使用时，防撞击绝缘环7内的少量液体具有缓冲作用，降低隔膜管3在电池受到撞击时的应力，避免顶部的隔膜破裂；当碱锰电池在多次负极朝下跌落时，锌膏4由于流动性好先填充满隔膜顶端，而正极环5配合紧下落慢，正极环下落时就会挤压隔膜使隔膜破裂，膈膜破裂后，防撞击绝缘环的内腔体8和外腔体9内的本胶和硬化剂快速混合，在破裂面表面迅速凝固固化，修复强化隔膜，避免内部锌膏的挤出，防止内部短路，提高电池的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种防撞击碱锰电池，其特征在于，包括电池外壳，电池集电极和隔膜管，所述隔膜管安装于电池外壳内，所述隔膜管与电池集电极之间套设有密封圈；所述隔膜管的顶部设有防撞击绝缘环，所述防撞击绝缘环包括由隔膜管分隔形成的内腔体和外腔体，所述内腔体内填充有本胶，所述外腔体内填充有硬化剂。

2.根据权利要求1所述的一种防撞击碱锰电池，其特征在于，所述隔膜管内部为锌膏，外侧与电池外壳之间的空间安装有正极环，所述正极环的高度低于隔膜管。

3.根据权利要求1所述的一种防撞击碱锰电池，其特征在于，所述本胶选自糠醛树脂、糠酮树脂、糠醇树脂、二甲苯树脂、环氧树脂和氯磺化聚乙烯橡胶中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种防撞击碱锰电池，其特征在于，所述硬化剂选自乙二胺、三乙胺、聚硫醇和促进剂DBU中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种防撞击碱锰电池，其特征在于，隔膜管与密封圈通过环形台肩紧配合。

6.根据权利要求2所述的一种防撞击碱锰电池，其特征在于，所述正极环为锰环。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种防撞击碱锰电池，其特征在于，所述本胶与硬化剂的质量比为（1~2）：1。

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