CN1297023C - 塑壳无汞锌锰纸板干电池 - Google Patents

Abstract

一种塑壳无汞锌锰纸板干电池，包括电池本体，电池本体中设置的正极棒和正极电芯，电池本体具有塑料管筒，负极铁底镶装在塑料管筒内孔内端口部；锌筒装置在塑料管筒内孔里与负极铁底相接触构成整个电池的负极；无汞正极电芯外包覆具有无汞电液层的浆层纸，被裹覆成型的正极电芯装置于塑料管筒的内孔里；第一绝缘片装于电池底部负极铁底内；正极电芯上部设有塑料密封垫圈。本发明以巧妙的技术构思，解决了长期困扰业界的问题，实现了防止电池漏液，提高电池供能效率，节约原材料，降低产品成本的目的。

Description

塑壳无汞锌锰纸板干电池

                          技术领域

本发明涉及一种锌锰干电池，尤其是一种塑壳的锌锰干电池，特别适用于锌锰原电池，即R型锌锰干电池。

                          背景技术

习知的电池包括锌锰原电池和碱性锌锰干电池，碱性锌锰干电池由材料和构造的原因，寿命虽然长但造价高，不能适应更广大的受众群；

锌锰原电池造价低但寿命短，而且不环保。锌锰干电池以二氧化锰(以下简称锰粉)为正极，以电解锌(以下简称锌)为负极，当加入电液后，通过锰粉制成的电芯插入透气碳棒，形成正极终端，与负极相连产生放电。习知的技术采用以锌片制成的锌桶，既做电池外壳，同时又做负极原料参加放电消耗，因此，现有锌锰干电池负极体中锌材料的用量是正极锰粉放电需要量的10倍，也就是说，当R型锌锰干电池正极锰粉放电耗尽后，负极锌桶依然要完好不漏，才能不损坏电器，也因如此，人们通常用添加汞来阻止锌快速参加反应和消耗，由于汞在锌锰电池中与锌相溶，汞在一定程度上阻止了锌快速消耗，汞也阻止了电池的大电流使用，带来锌锰电池不能大电流放电的又一弊端。

习知的锌锰干电池的存在的问题主要是：一漏液，这是因其构造带来的不可避免的问题；二含汞电池带来的环保问题；三因锌锰电池锌皮即做电池壳又做为电池的负极，所以只有部分锌在放电时被消耗掉，大部分锌随废弃的电池被浪费；四供电效能低，为此业界在防止电池漏液，提高电池供能效率，节约原材料，降低产品成本方面等做了大量的工作。

已公开的中国专利87201379塑壳碱性锌锰干电池是一种新型的二次电池，它改变了碱性锌锰电池的金属结构。它从结构形状和材料上解决了电池的密封、气涨、爬碱等技术难关，并解决了使用安全问题，也延长了电池的使用寿命。

已公开的中国专利91102838.8一种无汞锌锰纸板电池，它用无毒、无害的三氯化铋代替剧毒的氯化汞来作为电池锌电极的缓蚀剂，使其电气性能达到国际标准。本发明是将三氯化铋加入浆层纸的涂浆，将浆层纸作为电池隔膜放置在电池正极和锌负极之间。

已知技术因不适用于锌锰原型电池，故前述锌锰原型电池的问题始终未得到根本解决。

                          发明内容

本发明所要解决的问题在于克服前述技术存在的上述缺陷，而提供一种改进电池构造和壳体材料的无汞锌锰干电池。

本发明的首要技术目的是提供一种新的电池构造从根本上解决电池漏液问题；本发明的第二技术目的是改进电池构造使电池不带汞；本发明的第三技术目的是减少锌资源浪费，提高电池供能效率。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种塑壳无汞锌锰纸板干电池，包括电池本体，电池本体中设置的正极棒和正极电芯，其中，

所述的电池本体具有塑料管筒，该塑料管筒内设置容置正极电芯的内孔，和邻接的空气腔室；

负极铁底镶装在前述的塑料管筒内孔内端口部；

锌筒装置在塑料管筒内孔里，该锌筒与负极铁底相接触，构成整个电池的负极；

铜盖装配于塑料管筒上，该铜盖中心部位设置容置正极棒的外突帽体；

正极棒插置在电池体的中心部位，一端顶置在铜盖的帽体处，另一端顶置在负极铁底内突的脐部；

无汞正极电芯，该正极电芯外包覆具有无汞电液层的浆层纸，被裹覆成型的正极电芯装置于塑料管筒的内孔里；

第一绝缘片装于电池底部负极铁底内；穿过正极棒安装于正极电芯上部，邻接前述的空气腔室处，设有塑料密封垫圈。

本发明解决其技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现：

前述的塑壳无汞锌锰纸板干电池，其中，所述的塑料管筒内孔端口内部留有安装负极铁底的内止口和卡制负极铁底的内孔槽；所述塑料管筒的空气腔室端缘设有安装带帽铜盖的密封槽；所述的负极铁底外圆区部与前述的塑料管筒内止口相匹配，该负极铁底留有可卡置在内孔槽内的凸缘或突起，该负极铁底的中心部位设置内突的脐部；

前述的塑壳无汞锌锰纸板干电池，其中，所述的正极电芯与浆层纸之间设置一层裹覆正极电芯的棉纸层；

前述的塑壳无汞锌锰纸板干电池，其中，所述的正极电芯底部与第一绝缘片之间设夹置第一吸水垫；穿过正极棒夹在正极电芯上部与塑料密封垫圈之间设有第二吸水垫；

前述的正极电芯上部与塑料密封垫圈之间还相邻设有塑质膜垫圈和纸质垫圈；

前述的塑壳无汞锌锰纸板干电池，其中，所述的吸水垫是棉纸或吸水性泡沫塑料；

前述的塑壳无汞锌锰纸板干电池，其中，塑料管筒是工程塑料或尼龙或树脂制成；

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。

由以上技术方案可知，本发明在优异的结构配置下，至少有如下的优点：

用塑料制成的原型电池的壳体，应用塑料的材质性能，使电池构成完整的绝缘主体，达到防止漏液和短路的功效；用塑料做电池的壳体，降低了成本；可有效利用锌材料，避免锌材料的浪费。

设置吸水垫，可有效释放和吸收电池放电过程中产生的气涨、渗液，进一步防止漏液和短路。

用塑料制成的原型电池的壳体，电池内无需加汞，从根本上解决了含汞电池带来的环保问题；

总之，本发明以巧妙的技术构思，解决了长期困扰业界的问题，实现了防止电池漏液，提高电池供能效率，节约原材料，降低产品成本的目的。

本发明的具体实施方式由以下最佳实施例及其附图详细给出。

                          附图说明

图1为本发明的结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。

请参见附图1所示一种塑壳无汞锌锰纸板干电池，包括电池本体1，电池本体中设置的正极棒3和正极电芯2，其中，

所述的电池本体1以一注塑成型的塑料管筒11为壳，该塑料管筒内设置容置正极电芯2的内孔112和直径略小于内孔112的孔，形成空气腔室113，所述内孔112与空气腔室113相邻；该塑料管筒内孔内端口部留有安装负极铁底12的内止口115和卡制负极铁底12的内孔槽114；所述塑料管筒的空气腔室端缘设有安装带帽铜盖13的密封槽116；

冲压成型的圆盖状负极铁底12镶装在前述的塑料管筒内孔112内端口部，该负极铁底外圆区部125与前述的塑料管筒内止口115相匹配，该负极铁底留有可卡置在内孔槽114内的凸缘或突起124，以使负极铁底与塑料管筒密闭且稳固安装，形成一个密封型的桶型电池壳体；该负极铁底的中心部位设置内突的脐部128；

用薄型锌片制成的锌筒28卷制成可包覆正极电芯2的圆筒状，装置在塑料管筒内孔112里，该锌筒与负极铁底12相接触，构成整个电池的负极；

冲压成型的铜盖13装配于塑料管筒11上，并通过配装定位垫圈密封，并用粘合剂进行封口，该铜盖中心部位设置容置正极棒的外突帽体131；

正极棒3插置在电池体的中心部位，一端顶置在铜盖的帽体131处，另一端顶置在负极铁底内突的脐部128；

正极电芯2，用习知的乙炔黑、电解锰粉等原料，加无汞的电液拌制成膏状，通过模具制成电极胎芯，该正极电芯外包覆一层棉纸，棉纸外包覆一层具有无汞电液层的浆层纸，被裹覆成型的正极电芯2装置于塑料管筒的内孔112里，用正位器把电芯的位置固定好；

圆形塑料绝缘片4装于电池底部负极铁底内，作为电池正、负极之间的绝缘隔板；

用棉纸或泡沫塑料制成的圆形第一吸水垫5夹置于圆形第一塑料绝缘片4与正极电芯2之间；

穿过正极棒3安装于正极电芯2上部，邻接前述的空气腔室113处，依次设有吸收水气的第二吸水垫5b和塑料密封垫圈6；

所述的正极电芯上部与塑料密封垫圈6之间还可相邻设有塑质膜垫圈6a和纸质垫圈5a；

前述的塑料管筒可以是工程塑料或尼龙或树脂制成；

前述的吸水垫可以用吸水吸气较强的棉纸或泡沫塑料制成。

由于塑料无汞锌锰干电池具备大电流放电，因此，当该电池产生电化学反应后，会有气涨和漏液，为了防止电池本体内出现气涨和漏液，在电池桶内增加一个吸水底垫，在电芯顶部纸垫圈的上部，增加一个吸水和吸气的垫圈，可以将电池在电化学反应后，产生的剩余电液和气体进行体内储存缓解，减少压力，再通过透气炭棒缓慢释放出去，能够有效地控制负极短路。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种塑壳无汞锌锰纸板干电池，包括电池本体(1)，电池本体中设置的正极棒(3)和正极电芯(2)，其特征在于：

所述的电池本体(1)具有塑料管筒(11)，该塑料管筒内设置容置正极电芯(2)的内孔(112)和邻接的空气腔室(113)；

负极铁底(12)镶装在前述的塑料管筒内孔(112)内端口部；

锌筒(28)装置在塑料管筒内孔(112)里，该锌筒与负极铁底(12)相接触，构成整个电池的负极；

铜盖(13)装配于塑料管筒(11)上，该铜盖中心部位设置容置正极棒的外突帽体(131)；

正极棒(3)插置在电池体的中心部位，一端顶置在铜盖的帽体(131)处，另一端顶置在负极铁底内突的脐部(128)；

无汞正极电芯(2)，该正极电芯外包覆具有无汞电液层的浆层纸(27)，被裹覆成型的正极电芯装置于塑料管筒的内孔(112)里；

第一绝缘片(4)，装于电池底部负极铁底内；

穿过正极棒安装于正极电芯上部，邻接前述的空气腔室处，设有塑料密封垫圈(6)。

2.根据权利要求1所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的塑料管筒(11)内孔端口内部留有安装负极铁底(12)的内止口(115)和卡制负极铁底(12)的内孔槽(114)；所述塑料管筒的空气腔室端缘设有安装带帽铜盖(13)的密封槽(116)；所述的负极铁底外圆区部(125)与前述的塑料管筒内止口(115)相匹配，该负极铁底留有可卡置在内孔槽(114)内的凸缘或突起(124)，该负极铁底的中心部位设置内突的脐部(128)。

3.根据权利要求1或2所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的正极电芯与浆层纸(27)之间设置一层裹覆正极电芯的棉纸层(25)。

4.根据权利要求3所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的正极电芯底部与第一绝缘片(4)之间设夹置第一吸水垫(5)；穿过正极棒夹在正极电芯上部与塑料密封垫圈(6)之间设有第二吸水垫(5b)。

5.根据权利要求4所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的吸水垫是棉纸。

6.根据权利要求4所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的吸水垫是吸水性泡沫塑料。

7.根据权利要求4所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的正极电芯上部与塑料密封垫圈(6)之间还相邻设有塑质膜垫圈(6a)和纸质垫圈(5a)。

8.根据权利要求1所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的塑料管筒是工程塑料制成。

9.根据权利要求1所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的塑料管筒是尼龙制成。

10.根据权利要求1所述塑壳无汞锌锰纸板干电池，其特征在于：所述的塑料管筒是树脂制成。