CN201038236Y - 一种9v方形锂电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及到9V锂电池。一种9V方形锂电池其由方形的单体电池串联而成，单体电池串联时还可增设带有保护电路的保护板。单体电池电芯采用卷绕式结构，单体电池的电芯形状为椭圆柱形或者圆柱形。本实用新型提供的9V方形锂电池，单体电池采用方形外壳，并优化单体电池外壳材质和尺寸，充分利用电池内部空间，使得单体电池内部电解液充分，电池内阻小，从而提高了9V锂电池承受大电流放电的能力，也提高了9V锂电池的容量。同时，还可以加入保护电路可进一步提高电池或者电池组的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种9V的锂电池。
背景技术
9V锂电池是一种常见的电池品种，广泛应用于医疗、无线安全、安防、音乐、音响等许多领域。随着9V锂电池应用的广泛，对9V锂电池的容量以及安全性也提出了更高的要求。
现有的9V方形锂电池一般是采用6只1.5V的碱性电池(如碱锰电池、镍氢电池)或3只3.0V的锂电池串联而成。如中国专利号为01234377.3的《9V可充电电池》所公开的也是采用6只圆柱式单体镍氢电池串联组装成9V电池，而美国专利号为US134046的专利文献所公开的是采用注塑成形法来注塑方形9V电池壳，电池壳内部分成三小室，将每三个电芯放入其中，热塑密封后将三个单电芯串联成9V锂电池。这种两种类型的9V锂电池存在下述问题：
1、采用圆柱式钢壳单体电池串联组装成方形电池造成空间浪费，电池容量不高；
2、采用注塑成形法生产电池壳虽然充分利用了空间，电池容量可达1200mAh，但工艺复杂，成本高，对设备要求高，长时间存放时，电解液会从电池中渗透出来，同时环境中水分也可能通过塑料渗入电池内部，造成气胀，影响电池性能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种容量大、安全性高、结构简单的9V方形锂电池。
为解决上述技术问题，本实用新型实现的技术方案是：
设计一种9V方形锂电池其由方形的单体电池串联而成。作为改进串联的单体电池之间还可以连接带保护电路的保护板。
上述技术方案中的单体电池采用方形金属壳或者塑料壳封装，金属壳可由不锈钢或镀镍碳钢或不锈铁或金属镍或金属铝制成。塑料壳采用ABS、PP、PE、PVC、PTFE或者他们之间的共聚物等不会与电解液发生相互作用的塑料材料制成。金属壳或者塑料壳的厚度范围是0.05mm～0.50mm，金属壳或者塑料壳的外型尺寸范围是22.0～24.0mm×12.0～14.0mm×14.0～16.0mm。
其中单体电池电芯采用卷绕式结构，单体电池电芯形状为椭圆柱形或者圆柱形。
本实用新型相比现有技术具有以下显著效果：
1、本实用新型采用的方形单体电池与圆柱式单体电池外壳相比，方形单体电池外壳能充分、有效地利用空间，并优化单体电池外壳材质和尺寸，有效得提升电池容量；
2、本实用新型中单体电池采用金属壳体，其与普通塑料单体电池外壳相比，金属外壳刚性好、强度大、不易形变，电池容易密封，能避免电解液外渗现象发生，提高了安全性；
3、本实用新型采用的单体电池，其外壳设计为方形，电芯设计为椭圆柱形或圆柱形，这样方形外壳中放入椭圆柱形或圆柱形的电芯后，电芯周围空隙大，储存电解液就多，同时采用的卷绕式电极结构其有效反应面积相对大，电池内阻小，能承受大电流放电能力强，从而提高了9V方形锂电池承受大电流的放电能力。
4、本实用新型还可以在串联的单体电池之间加装带保护电路的保护板，有效地防止电池过充和短路，进一步提高电池的安全性。
附图说明
图1是本实用新型9V方形锂电池的外形结构示意图；
图2是图1的单体电池的外形结构示意图；
图3是图1的剖视图；图4是图2的剖视图；
图5是图1中单体电池串接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构作进一步的说明。
参见图1～5，其中图1为本实用新型提供的9V方形锂电池外形结构示意图，该9V方形锂电池是由方形单体电池串接而成的。本实用新型实施方式中P+、P-分别表示9V方形锂电池的正、负极，B+、B-则表示单体电池的正、负极。本实用新型的9V方形锂电池中设置有保护板，保护板上设有保护电路。保护板可以实际根据选择连接的。如图5所示，9V方形锂电池是由三个方形单体电池1通过连结镍带2与保护板3连接的，再通过连结镍带2将保护板3与组成的电池组的盖板极端4连接。最后再外加热塑保护套管5，便可组装成9V方形锂电池。本实用新型中保护板上的保护电路可以是常规防止电池过充、过放和过流的电路。
单体电池2采用方形金属壳封装，单体电池金属壳由不锈钢或镀镍碳钢或不锈铁或金属镍或金属铝制成。单体电池采用塑料壳封装时，塑料壳可以是任何不与电解液发生相互作用的塑料材料制成。如采用ABS、PP、PE、PVC、PTFE或者他们之间的共聚物所制成。其中单体电池电芯采用卷绕式结构，单体电池内部的电芯结构形状为椭圆柱形或者圆柱形。单体电池盖帽与金属外壳采用激光焊接或者氩弧焊接。
上述金属壳封装的单体电池，正极极柱和正极集流体也使用金属或合金，正极极柱与钢壳之间使用金属-玻璃封接技术进行封接，也就是在正极极柱与钢壳之间使用玻璃绝缘方式进行封装。即首先将正极极柱、金属的电池盖板与玻璃粉一起烧结成为一个整体的电池盖组，烧结后的玻璃在正极极柱与金属盖板之间起绝缘和密封的作用。最后再将电池盖组与金属壳焊接在一起。采用玻璃绝缘方式可以保障正、负极之间的绝缘性能和防止电解液的泄漏。当然正极极柱与金属壳之间也可以使用聚四氟乙烯或者其他不与电解液发生相互作用的塑料材料进行封接，并可以设计成具有泄压阀功能的结构，保证正、负极之间的绝缘性能、防止电解液的泄漏，还可在电池滥用出现内压升高的时候具有泻压防爆的安全保障功能。
实例1：用不锈钢作方形单体电池外壳，不锈钢外壳的厚度为0.15mm，外部尺寸为22.0mm×12.0mm×14.0mm，将三只这种尺寸的单体电池由镍带串联起来，通过由二极管和PTC组成的保护电路与子母扣连结，外加热塑保护导管，组装成9V方形锂电池，以10mA的电流进行连续放电测试，容量可达1286mAh。
实例2：用金属铝作单体方形电池外壳，外壳的厚度为0.50mm，外部尺寸为24.0mm×14.0mm×16.0mm，将三只这种尺寸的单体电池由镍带串联起来，通过由二极管和PTC组成的保护电路与子母扣连结，外加热塑保护导管，组装成9V方形锂电池，以10mA的电流进行连续放电测试，容量为1226mAh。
实例3：用碳钢作单体方形电池外壳，钢外壳的厚度为0.25mm，外部尺寸为22.5mm×12.5mm×14.5mm。单体电池的正极柱使用4J28合金材料，与钢壳(负极)之间使用玻璃烧结进行连接，达到正、负极之间的绝缘和密封作用。将三只这种尺寸的单体电池由镍带串联起来，通过由二极管和PTC组成的保护电路与子母扣连结，外加热塑保护导管，组装成9V方形锂电池，以10mA的电流进行连续放电测试，容量为1252mAh。
实例4：用高密度聚丙烯PP作单体方形电池外壳，PP外壳的厚度为0.21mm，外部尺寸为44.0mm×17.5mm×8.8mm，正、负极使用纯镍带，镍带直接压铸在PP外壳中并由内而外穿透塑料壳，从而导通塑料壳的内外成为电极。将三只这种尺寸的单体电池的正负极用镍带串联起来，通过由二极管和PTC组成的保护电路与子母扣连结，外加热塑保护导管，组装成9V方形锂电池，以10mA的电流进行连续放电测试，容量为1302mAh。
实例5：用镀镍碳钢作单体方形电池外壳，外壳的厚度为0.25mm，外部尺寸为22.5mm×12.5mm×14.5mm。正极为镀镍碳钢，与负极钢壳之间通过PTFE材料密封绝缘。将三只这种尺寸的单体电池由镍带串联起来，通过由二极管和PTC组成的保护电路与子母扣连结，外加热塑保护导管，组装成9V方形锂电池，以10mA的电流进行连续放电测试，容量为1249mAh。
Claims (7)
1.一种9V方形锂电池，其特征在于：它由方形的单体电池串联而成。
2.根据权利要求1所述9V方形锂电池，其特征在于：串联的单体电池(1)之间还连接带保护电路的保护板(3)。
3.根据权利要求2所述9V方形锂电池，其特征在于：单体电池电芯采用卷绕式结构，单体电池电芯形状为椭圆柱形或者圆柱形。
4.根据权利要求3所述9V方形锂电池，其特征在于：所述单体电池由不锈钢或镀镍碳钢或不锈铁或金属镍或金属铝制成的方形金属壳封装，或者单体电池由塑料ABS、PP、PE、PVC、PTFE或者他们之间的共聚物制成的塑料壳封装。
5.根据权利要求4所述9V方形锂电池，其特征在于：单体电池金属壳或者塑料壳的厚度范围是0.05mm～0.50mm，金属壳或者塑料壳的外型尺寸范围是20.0～50.0mm×10.0～34.0mm×4.0～18.0mm。
6.根据权利要求5所述的9V方形锂电池，其特征在于：所述金属壳封装的单体电池其正极极柱和正极集流体采用金属或合金，正极极柱与金属壳之间采用玻璃绝缘方式进行封接。
7.根据权利要求5所述的9V方形锂电池，其特征在于：所述金属壳封装的单体电池其正极极柱和正极集流体采用金属或合金，正极极柱与金属壳之间采用聚四氟乙烯塑料材料进行封接。
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|---|---|---|---|---|
| CN102208696A (zh) * | 2011-04-28 | 2011-10-05 | 常州格力博工具有限公司 | 一种大容量锂电池包 |
| CN107732067A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-23 | 北京军秀咨询有限公司 | 一种锌锰电池及其制备方法 |
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