CN1265487C - 带绕线电极组的原电池 - Google Patents

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Abstract

带有一个由一个带形正电极、一个带形负电极和一个带形中间隔板组成的、呈螺旋形卷绕在一起的绕线电极组的原电池，其中至少一个绕线电极的边缘与至少一个集电器机械和导电连接，该集电器用于该电极与一个极的电气的和机械的连接，盘状的集电器(1)设置有多于一个的接点片(2)。这些接点片(2)在盖侧的集电器(1)上以锐角呈Z形向里、然后向外弯曲并与电池盖(6)连接。一个或多个重叠放置的盘状的集电器(1、1a、1b)固定在筒形外壳侧的电极上，且接点片(2、2a、2b)弯曲成紧贴在筒形外壳(7)的内表面上。

Description

带绕线电极组的原电池
技术领域
本发明涉及一种带有一个由一个带形正电极，一个带形负电极和一个带形中间隔板组成的、呈螺旋形卷绕在一起的绕线电极组的原电池，其中至少一个绕线电极的边缘与至少一个集电器机械和导电连接，该集电器用于该电极与一个极的电气和机械连接。本发明特别适用于带有绕线电极组的圆形电池形式的锂电池、镍金属氢化物电池、镍镉电池和其它原电池。
背景技术
文献DE 25 16 530 C3公开了一种具有一个接点片的薄金属板形式的集电器，该集电器具有一个带尖的、冲压的或金属丝网形式的凸出的凸起物的表面。
文献DE 30 19 186 C2提出的带有径向延伸的切口的另一种集电器在其纵侧具有倾斜的和弯起的接点片，该接点片朝集电器向后拉，在它与蓄电池盖的漏电里侧固定连接和盖关闭以后，用该连接片弹性支撑在集电板上。
文献US 45 54 227试图用不同异形板金工制件的成型件通过一个具有尽可能多的线形接点的接点片来降低接触电阻。
具有一个接点片的绕线电极的集电器的形状，正象从上面引用的现有技术中得出的那样，是一个导电瓶颈，通过材料选择和参数选择只可能有限地消除这个导电瓶颈。
文献EP 0 822 605 B1提出的解决办法是将在该带的整个长度上分布的多个接点片焊接在保留活性物质的边缘上。
文献EP 0 298 800 B1描述的结构具有若干接点片，这些接点片横着固定在该带的整个宽度上并一起缠绕。
在文献EP 0 357 399 B1中，带形电极的边缘被开裂成单独的小片，这些小片在卷绕后被折叠在一起并与一个金属销连接。
这些固定在该电极带上的或由该电极带构成的接点片在绕制电极时碍事并降低绕线机的生产能力。
文献EP 0 413 867 B1的结构形式把多个集电器以分段或一个套一个的方式与各个接点片组合，这些集电器成组地围绕集电器中心的一个孔布置。这种结构的缺点是，安装困难而且花费大。在所示的结构中不再可能作为两个接点片或接点片堆来实现。
发明内容
本发明的目的是提出一种带有绕线电极组的原电池，在这种原电池中，容易安装的、价廉而又可承受大电流的连接元件保证了绕线电极与该原电池各极的可靠接通。
为了实现上述目的，本发明提出一种绕线电极组的原电池，由一个带形正电极、一个带形负电极和一个带形中间隔板组成，所述绕线电极组呈螺旋形卷绕在一起，其中至少一个绕线电极的边缘与至少一个集电器机械和导电连接，该集电器用于该电极与一个极的电气和机械连接，其中，盘状的集电器设置有多于一个的接点片，所述接点片径向分布地设置在盘状的集电器的外周上。
本发明的原电池与电流方向相反，通过具有多于一个接点片的新的集电器使电阻变得尽可能小。这种集电器与用于大电流的原电池的现有集电器结构比较，安装起来简单得多。通过该集电器的节省空间的扁平结构使原电池的容量达到很高的利用率。本发明优选应使用于带有绕线电极的圆形电池形式的锂电池、镍金属氢化物电池、镍镉电池和其它原电池。
本发明的独特优点在于，用相同的部件可在一个电极绕线的正电极和负电极上实现一个具有低电阻的高容量的集电器系统。为此，一个或多个集电器用正的和负的边缘连接在绕线电阻的端面上。
一个绕线电极的集电器的接点片向里弯曲在集电器的边缘上，所以在原电池安装后，接点片不接触筒形外壳。每个接点片的端部最好呈Z形向外弯曲并例如通过焊接或压接与导电盖机械和导电连接。
另一个应引入筒形外壳中的电极的集电器的接点片弯曲成紧贴在电极绕线的表面上。在引入后，接点片大面积贴合在筒形外壳的内表面上，并保证了从绕线电极筒形外壳的最佳的电流传递。
为了达到绕线电极组的集电器和边缘之间的最佳连接，集电器是冲压结构，因而在其表面具有颗粒、尖或毛刺。
绕线电极的集电器和边缘之间的连接也可这样进行改进，即把集电器压入径向延伸的凹槽中。改进这种接触的另一种可能性是，集电器设置切口。
附图说明
下面结合附图来说明本发明原电池的结构和工作原理。
图1a～f表示一个盖侧的集电器的预安装；
图2a～d表示带有一个集电盘的筒形外壳侧的集电器的预安装；
图3a～d表示带有两个相互错开的集电盘的筒形外壳侧的集电器的预安装；
图4表示将与带有本发明集电器和电池盖连接的电极绕线推入筒形外壳中；
图5表示一个装有本发明集电器的、装好的原电池的装配图。
具体实施方式
按图1a，一个集电器1例如通过焊接或压接与一个用一条扎带5连接在一起的绕线电极组4的一个电极的边缘进行机械和导电连接。图1b表示图1a所示装置的俯视图，从图中例如可看出集电器的冲压件3。在图1c和俯视图图1d中示出的接点片2，其在图1f中详细示出，呈z形向里弯曲然后向外弯曲。图1e表示这些接点片的端部最好通过焊接或压接与电池盖6进行机械和导电连接，该电池盖在边缘用电绝缘的密封件10密封。
按图2a，一个集电器1与电极绕线4的另一个电极的边缘进行导电和机械连接。图2b表示图2a所示装置的俯视图，从图中可看出该集电器的冲压件3。在图2c和图2d俯视图中，接点片2沿绕线电极组4的圆周表面方向弯曲。
按图3a的方案，两个最好相互错开一个接点片间距的、叠置的接点盘1a、1b与电极组4的另一个电极的边缘进行导电和机械连接，这样还可进一步减小电阻。图3b表示图3a所示装置的俯视图，从图中可看出该集电器的、例如存在的冲压件3。在图3c及其俯视图图3d中，极点片2a、2b沿绕线电极组的圆周表面的方向弯曲。
按图4，与集电器1、1a、1b并与带密封件10的盖6预装配的电极组4用一个推入工具8推入由筒座9固定的筒形外壳7中。
图5表示安装完的原电池，筒形外壳已通过筒边缘的卷边封闭起来，该电池带有一个导电盖11的气门堵头。在导电筒形外壳7的内部可以看出带扎带5的绕线电极组4。导电的盖6对外壳而言是用一个电绝缘的密封件10进行密封的。具有多个径向分布的接点片2、2a、2b的一个或多个集电器1、1a、1b构成连接元件，这些连接元件导电连接原电池的各极与绕线电极组4的边缘之间的空间距离，原电池的这些极由盖6和外壳7构成。

Claims (9)

1.绕线电极组的原电池，由一个带形正电极、一个带形负电极和一个带形中间隔板组成，所述绕线电极组呈螺旋形卷绕在一起，其中至少一个绕线电极的边缘与至少一个集电器机械和导电连接，该集电器用于该电极与一个极的电气和机械连接，其特征为，盘状的集电器(1)设置有多于一个的接点片(2)，所述接点片径向分布地设置在盘状的集电器(1)的外周上。
2.按权利要求1的原电池，其特征为，接点片(2)在盖侧的集电器(1)上以锐角呈Z形向里、然后向外弯曲并与电池盖(6)连接。
3.按权利要求1的原电池，其特征为，在电池盖一侧的电极上重叠固定两上或多个盘状的集电器(1)，并与电池盖(6)进行导电和机械连接。
4.按权利要求1的原电池，其特征为，一个或多个重叠放置的盘状的集电器(1、1a、1b)固定在筒形外壳侧的电极上，且接点片(2、2a、2b)弯曲成紧贴在筒形外壳(7)的内表面上。
5.按权利要求4的原电池，其特征为，在该筒形外壳侧的电极上重叠固定的盘状的集电器(1a、1b)是相互错开的。
6.按权利要求4的原电池，其特征为，该筒形外壳侧的电极的接点片(2a、2b)在装配后位于绕线电极组(4)的外圆周面和筒形外壳(7)的内圆周面之间。
7.按权利要求1的原电池，其特征为，集电器(1、1a、1b)是冲压件并具有颗粒、尖或毛刺(3)。
8.按权利要求1的原电池，其特征为，所述至少一个集电器具有径向延伸的凹槽。
9.按权利要求1的原电池，其特征为，所述至少一个集电器设置有切口。
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