CN1636290A - 电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种电池,它具有一卷绕的电极板组件,该组件容纳于一壳体内,这种电池可有效利用便携式电子器具中的可用空间。该电池壳体1具有一圆形横截面的头部1a和一基本方形横截面的本体部分1b,该方形横截面的一边长度等于或大于头部的圆形横截面的直径。
Description
技术领域
本发明涉及便携式装置的电池领域。
背景技术
可充电电池被广泛地用作移动电话、笔记本式个人计算机、摄像机等之类的便携式装置的电源,诸如镍金属氢化物可充电电池以及锂基可充电电池。目前,人们已致力于对此类电子器具进行进一步的小型化开发。为了尽量减小电池在装置中所占的体积,从可用空间的有效利用方面看,电池应该呈棱柱形。然而,虽然能提供优良的空间利用率,但棱柱形电池与圆柱形电池相比具有以下缺点。
图5是一常用的棱柱形碱性可充电电池的局部切开的立体图,图6是一常用的圆柱形碱性可充电电池的半示意性的局部剖视立体图。
在该圆柱形电池中,电动势元件是由中间夹设有一分隔片8的一正极片7和一负极片9卷绕成卷而构成的,如图6所示。相反,棱柱形电池的电动势元件包括彼此叠置的多块正极板7和多块负极板9,它们之间夹设有多块分隔板,如图5所示。因此,棱柱形电池的制造要涉及更复杂的工序,导致生产率较低。
尤其是,棱柱形电池的分隔板8制成袋形,用于包裹正极板和负极板中的一块,以防止短路,这就进一步使制造工艺复杂化。
而且,在棱柱形电池壳体的开口端处,通常很难于壳体1与密封板3之间提供完全的气密密封,从而导致了电池防漏性能差这另一个缺点。使棱柱形电池密封的一种公知方法包含用激光束焊接壳体1的开口端缘与密封板3之间的邻接线。由于采用激光,该方法自然就要求较高的成本,并且,由于难以控制激光功率输出而确保稳定焊接,该方法并不一定能在可靠性方面作出承诺。
由此可见,棱柱形电池和圆柱形电池都有它们各自的优、缺点,需要在棱柱形电池的空间利用率和其与圆柱形电池相比较次的生产率和可靠性之间达成平衡。
发明揭示
本发明正是针对上述问题而提出的,其发明目的在于提供一种适用于小型便携式装置的,具有优良的生产率、可靠性和空间利用率的电池。
本发明的电池包括一带一开口端的金属壳体和一容纳于该金属壳体内的电极板组件,该金属壳体的开口端用一密封板气密密封,其中,该金属壳体包括一圆形横截面的头部和一基本方形截面的本体部分,该本体部分的方形截面的一边长度等于或大于头部的圆形截面的直径。
本发明提供制造电池的方法,该电池包括一带一开口端的金属壳体、一容纳于该金属壳体内的电极板组件和一密封金属壳体开口端的密封板,该方法可包括以下步骤:
将电极板组件装于一带一开口端的圆柱形壳体中,该壳体的横截面直径大于密封板的横截面直径;
将圆柱形壳体带有其开口端的顶端部分的直径减小,使其与密封板的直径一致;
用密封板通过翻边压紧法密封圆柱形壳体的开口端;以及
对圆柱形壳体进行加工,使其本体部分具有基本呈方形的横截面。
通过以下参照附图的描述,本发明的上述和其它的目的和特点将变得更为清楚。
附图简述
图1是本发明一实施例的电池的立体图;
图2A是该电池的正视图,图2B是该电池沿图2A的箭头IIB-IIB方向剖开的剖视图,图2C是该电池沿图2A的箭头IIC-IIC方向剖开的剖视图;
图3是本发明的电池制造方法的过程示意图;
图4A是里面装有本发明的电池的一电池组外壳的平面图,图4B是其剖视图,图4C是里面装有作为比较例的传统圆柱形电池的一电池组外壳的平面图,图4D是其剖视图;
图5是一已知棱柱形碱性可充电电池的局部切开的立体图;以及
图6是一已知圆柱形碱性可充电电池的半示意性的半部剖视立体图。
发明的最佳实施方式
下面参照附图来描述本发明的较佳实施例。在以下描述中,术语“电池”应理解为任何类型的高率电池,尤其是包括镍金属氢化物电池、镍-镉电池和锂基电池在内的可充电电池。
例如,以一镍金属氢化物电池来描述下面的较佳实施例,该电池采用镍基材料作为正极,采用氢吸收合金作为负极。
图1是本发明的电池的立体图。图2A是正视图、图2B和2C是其剖视图。在图2B和2C中,为了便于说明,电动势元件和其它的结构件被省去。
本发明的电池采用圆柱形金属构件作为壳体,如后面参照图3所描述的,因此,电动势元件以类似于圆柱形电池制造的方式来装配,这种方式可以简单而高效地进行。电池壳体由一原盘状密封板3通过翻边压紧法来密封,如现有的圆柱形电池一样,使电池具有优良的电解液防漏密封性能。
装配好后,对电池进行加工,使其本体部分1b具有方形横截面,如图2C所示。本体部分1b的横截面的一边长度t1等于或大于头部1a的横截面的直径t2。这样,电池具有一基本呈棱柱形的本体部分1b和一圆柱形的头部1a。
最好,本体部分1b的方形横截面应具有略微弄圆的角部,如图2C所示,以增强电池壳体的耐压紧固度。本体部分1b可以从圆柱形的构件很容易地成形为具有这样的横截面。
本发明的电池的制造方式如下。在图3中,标号2表示一电极板组件,该组件包括一片含氢氧化镍作为活性物质的正极板和一片含氢吸收合金粉的负极板,这两片板之间夹设一分隔板而卷绕成卷。将一由镍制成的集电引线4焊接于正极板的上部。分隔板由经过亲水性处理的聚丙烯制成。将电极板组件2插入一圆柱形金属壳体1,壳体高度为52毫米,其直径为11毫米。金属壳体1还用作负极端子。
在将电极板组件2和用于防止短路的绝缘板5装于壳体1内后,对壳体1进行压模加工,以使其头部1a的直径减小至约9.8毫米。电池的“头部1a”从其开口的顶端缘到圆柱形壳体1的上端部分长约为8毫米。
然后,将一圆柱形内模(未图示)嵌入壳体1的顶部开口,同时将壳体1向上推并转动,并用一转动方向与壳体转动方向相反的旋转模压靠于头部1a。以此,在头部1a的侧壁上形成一凹槽6或环形凹陷,使电极板组2固定地保持于壳体1内。
之后,将碱性电解液注入壳体1,并通过电阻焊接将密封板3和引线4彼此连接。将用作正极端子的密封板3设置在头部1a内的环形突起上,也就是凹槽6的反面,将壳体1的上端缘朝内翻边压紧,从而使电池气密密封。
而后,这样得到的电池进行初始的充电和放电,随后对电池本体部分1b进行压模加工,使其具有方形的横截面。在该实施例中,本体部分1b的方形横截面的一边长度为10毫米,圆角的曲率半径为3毫米。
图4A到4D是在本发明的电池与现有10毫米直径的圆柱形电池之间对构成电池组的电池组外壳中的可用空间的利用率进行比较的视图。
例如,将通过上述工艺得到的电池A和传统的圆柱形电池B均以三个一组分别装于电池组外壳10中。从图4B和图4D可清楚地看到,电池A有效地利用了横截面基本呈矩形的电池组外壳内的可用空间,因此比电池B具有更大容量。内部容量的提高显然可实现电池性能上的各项优点。
上述具体实施例说明了本发明的实施方式。因此,应予理解,可以采用本技术领域的技术人员所公知的或者在本文中所揭示的其它手段,而不脱离本发明或所附权利要求书的范围。例如,本发明并不局限于其各端部形成有恒定曲率半径的弧形边缘的电池壳体,而可包括其各边缘具有变化的曲率半径或者其各部分具有不同的曲率半径的电池壳体。
工业实用性
如上所述,本发明同时拥有圆柱形电池和棱柱形电池的优点,提供了一种可靠的、容易生产的、能够有效容装在限定空间内的高容量电池。
Claims (11)
1.一种电池,包括:
一带一开口端的金属壳体(1);以及
一容纳于该金属壳体内的电极板组件(2),该金属壳体的开口端用一密封板(3)气密密封,其中,该金属壳体包括一圆形横截面的头部(1a)和一基本方形截面的本体部分(1b),该本体部分的方形截面的一边长度等于或大于头部的圆形截面的直径。
2.如权利要求1所述的电池,其特征在于,该本体部分的方形横截面具有圆角。
3.如权利要求1或2所述的电池,其特征在于,该密封板呈圆盘状,该金属壳体的开口端用该密封板通过翻边压紧法密封。
4.如权利要求1或2所述的电池,其特征在于,该电极板组件包括一片正极板和一片负极板,它们之间夹设一片分隔板而被层压和卷绕成卷。
5.如权利要求1或2所述的电池,其特征在于,该电池是碱性可充电电池和锂基可充电电池中的任一种。
6.一种制造一电池的方法,该电池包括一带一开口端的金属壳体、一容纳于该金属壳体内的电极板组件和一密封金属壳体开口端的密封板,该方法包括以下步骤:
将电极板组件(2)装于一带一开口端的圆柱形壳体(1)中,该壳体的横截面直径大于密封板的横截面直径;
将圆柱形壳体带有其开口端的顶端部分的直径减小,使其与密封板的直径一致;
用密封板通过翻边压紧法密封圆柱形壳体的开口端;以及
对圆柱形壳体进行加工,使其本体部分(1b)具有基本呈方形的横截面。
7.如权利要求6所述的电池制造方法,其特征在于,该圆柱形壳体的本体部分的方形横截面的一边长度等于或大于该圆柱形壳体的顶端部分的直径。
8.如权利要求7所述的电池制造方法,其特征在于,该圆柱形壳体的本体部分的方形横截面具有圆角。
9.如权利要求8所述的电池,其特征在于,该密封板呈圆盘状,该金属壳体的开口端用密封板通过翻边压紧法密封。
10.如权利要求8所述的电池,其特征在于,该电极板组件包括一片正极板和一片负极板,它们之间夹设一片分隔板而被层压和卷绕成卷。
11.如权利要求8所述的电池,其特征在于,该电池是碱性可充电电池和锂基可充电电池中的任一种。
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Assignee: Panasonic Energy (Wuxi) Co.,Ltd. Assignor: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Contract record no.: 2012990000093 Denomination of invention: Square button nickel metal hydride cell and its manufacture Granted publication date: 20070207 License type: Common License Open date: 20050706 Record date: 20120309 |
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