CN201975472U

CN201975472U - 锂-二硫化铁电池

Info

Publication number: CN201975472U
Application number: CN2011200294346U
Authority: CN
Inventors: 张清顺; 林建兴; 常海涛; 张志明; 苏盛
Original assignee: Fujian Nanping Nanfu Battery Co Ltd
Current assignee: Fujian Nanping Nanfu Battery Co Ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-01-28

Abstract

本实用新型涉及一种锂-二硫化铁电池，圆筒形外壳、正极上盖体和密封圈，该电池还包括具有第一通孔的第一绝缘件，第一绝缘件用于使外壳与正极上盖体之间绝缘，并位于正极上盖体之上，端帽从第一通孔中突出。第一绝缘件采用绝缘材料制成，使包围电池的正极上盖体上方由包边限定的空间被密封，从而避免潮湿空气进入该空间。如果第一绝缘件的边缘接触包边内侧或者与包边内侧相距一定距离，同样可以防止出现由于二者之间距离过近、空气一旦受潮将会引起用电器短路的现象。本实用新型还可以采用双环形结构，第一环用于封闭正极上盖体上方由包边限定的空间，固定在第一环底部的第二环填充上述空间，可以更有效地防止用电器电路短路。

Description

锂-二硫化铁电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，特别是，涉及使用具有圆筒形外壳和正极上盖体的锂-二硫化铁电池。

背景技术

随着电子技术及信息技术的发展，普通的锌锰电池和碱锰电池已经满足不了高档电子设备的要求，特别是能量密度高和安全性能好这两个要求。作为具有高能量密度的锂电池在近年来发展越来越迅速，现有的锂电池已经可以作为具有大功率输出的电子设备的便携式电源。而且作为锂电池正极活性物质的二硫化铁(FeS₂)在我国存储分布非常大，因此锂-二硫化铁(Li/FeS₂)电池易于工业化生产。

现有的锂-二硫化铁(Li/FeS₂)电池按照形状和大小可以分为AA、AAA、C、D等型号，它们均为圆柱形电池，其中，正极极片表面涂覆二硫化铁作为正极活性物质，负极极片采用金属锂。如图1所示，电池的上盖11是正极端子，电池的外壳12是负极端子，正极端子和负极端子之间采用密封圈13隔开，由于正极端子和负极端子之间的距离非常近，一般只有0.2～0.8毫米，如果电池周围的空气受潮，则电池在使用过程中极易引起外部电路短路。锂-二硫化铁电池是高功率电池，当外部电路短路时瞬间电流能够达到8～15安培，这么大的电流在1分钟内可以使电池外部的温度达到100度左右的，高温容易损坏使用锂-二硫化铁电池的电器或者对人体造成烫伤等，严重时甚至可以引起火灾。

因此，需要一种电池，可以避免因电池周围空气受潮而引起的用电器电路短路。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了避免现有的锂-二硫化铁电池易受潮湿空气影响从而导致正极和负极之间短路，本实用新型提供了一种锂-二硫化铁电池，包括

-圆筒形外壳，所述外壳具有位于所述外壳一端的开口端、位于所述外壳另一端的封闭端和位于所述开口端与封闭端之间的侧壁，所述外壳具有靠近所述开口端并环绕所述外壳的颈部；

-正极上盖体，所述正极上盖体设置于所述开口端并位于所述颈部之上，且中心具有端帽；和

-密封圈，所述密封圈包围所述正极上盖体的周边，并被夹持在所述正极上盖体与所述外壳之间，且所述开口端向内弯折并叠加在所述密封圈的顶边，以与所述顶边一起构成包边，

其特征在于，所述电池还包括具有第一通孔的第一绝缘件，所述第一绝缘件用于使所述外壳与所述正极上盖体之间绝缘，并位于所述正极上盖体之上，所述端帽从所述第一通孔中突出。

所述第一绝缘件是圆环形，所述第一通孔是所述第一绝缘件的中心孔。

所述第一通孔的直径大于或等于所述端帽的直径，且小于或等于所述端帽的直径的1.1倍。

所述第一绝缘件的边缘接触所述包边的内侧或者与所述包边的内侧相距一定距离，所述距离小于等于1.5毫米，所述第一绝缘件的底面固定在所述正极上盖体上。

所述第一绝缘件的边缘固定在所述包边的顶端。

所述第一通孔的直径小于所述端帽的直径，且大于或等于所述端帽直径的90％。

所述第一绝缘件的边缘接触所述包边的内侧或者与所述包边的内侧相距一定距离，所述距离小于或者等于1.5毫米。

所述第一绝缘件的边缘固定在所述包边的顶端。

所述第一绝缘件的厚度为0.15～1.6毫米。

所述第一绝缘件下表面设置第二绝缘件，所述第二绝缘件上具有与所述第一通孔同轴设置的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔的直径相等，所述端帽在所述第一通孔和所述第二通孔中突出，所述第一绝缘件的边缘搭接在所述包边的顶端。

所述第二绝缘件的厚度等于所述包边的高度，所述第二绝缘件的边缘接触所述包边的内侧。

所述第一通孔与所述第二通孔的直径均大于或等于所述端帽的直径，且小于或等于所述端帽的直径的1.1倍，所述第一绝缘件的边缘固定在所述包边的顶端或者所述第二绝缘件的底面固定在所述正极上盖体上。

所述第一绝缘件下表面设置第二绝缘件，所述第二绝缘件上具有与所述第一通孔同轴设置的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔的直径相等，所述端帽在所述第一通孔和所述第二通孔中突出，所述第一绝缘件的边缘与所述包边相距一定距离，所述第二绝缘件的边缘接触所述包边的内侧。

所述第一通孔与所述第二通孔的直径均小于所述端帽的直径，且大于或等于所述端帽的直径的90％。

所述第一通孔与所述第二通孔的直径均大于或等于所述端帽的直径，且小于或等于所述端帽的直径的1.1倍，所述第二绝缘件的底面固定在所述正极上盖体上。

所述第二通孔中设置有导角。

所述距离小于或者等于1.5毫米。

本实用新型在锂-二硫化铁电池的正极上盖体上套接绝缘件，绝缘件的作用在于：密封电池外壳限定的正极上盖体之上的空间，进而避免空气受潮导电，从而导致用电器中电路短路，或者绝缘件将正极上盖体与其周围的电池外壳隔开，同样可以避免出现正极与负极之间由于空气受潮，从而引起短路问题。本实用新型制作工艺简单，安装方便，可以广泛应用于AA、AAA、C、D型锂-二硫化铁电池中。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，

图1是现有的锂-二硫化铁电池的结构示意图；

图2是未设置第一绝缘件的电池本体的剖视示意图；

图3A是根据本实用新型的实施例一的第一绝缘件的俯视示意图；

图3B是根据本实用新型的实施例一的第一绝缘件的剖视示意图；

图4A～图4C是根据本实用新型实施例一的电池结构的剖视示意图；

图5是根据本实用新型实施例二的绝缘件的剖视示意图；

图6是根据本实用新型实施例二的电池结构的剖视示意图；

图7是根据本实用新型实施例二的一种优选实施方式的绝缘件的剖视示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便说明本实用新型是如何利用在电池的正极上盖体上套接绝缘件以便解决用电器内部电路短路的问题。显然，本实用新型的施行并不限定于锂电池领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

实施例一

本实用新型的锂-二硫化铁电池包括电池本体21和第一绝缘件22。图2示出了电池本体的结构示意图，图2中省略了电池本体21的下部以及其它与本实用新型的发明主旨无关的部件，例如电池芯。其中，电池本体21为一端开口、另外一端封闭的圆筒形结构，例如但不限于是AA、AAA、C、D型锂-二硫化铁电池。电池本体21包括正极上盖体211、密封圈212和圆筒形的外壳213，外壳213具有位于外壳213一端的开口端、位于外壳213另一端的封闭端和位于所述开口端与封闭端之间的侧壁，外壳213还具有靠近所述开口端的环绕所述外壳的颈部213a。正极上盖体211设置于外壳213的开口端并位于所述颈部213a之上，且正极上盖体211的中心处具有一个圆柱形端帽211a作为正极端子。密封圈212具有圆环形侧壁212a、位于侧壁212a上端并环绕侧壁212a一周的第一限位件212b和位于侧壁212a下端并环绕侧壁212a一周的第二限位件212c，第一限位件212b和第二限位件212c均与侧壁212a一体成型，密封圈212的大小与正极上盖体211相配合，以使密封圈212包围正极上盖体211的周边，密封圈212设置于正极上盖体211与所述电池外壳213之间，外壳213的开口端向内弯折并叠加在密封圈212的顶边，并与所述密封圈的顶边一起构成包边211b，所述密封圈212的顶边是第一限位件212b的顶部。密封圈212将正极上盖体211紧密地固定在外壳213的开口端，并永久性地封闭外壳213。

如图3A、图3B所示，第一绝缘件22上具有第一通孔22a，第一绝缘件22的形状与包边211b限定的正极上盖体211上方的形状相配合。对于现有的AA、AAA、C、D型锂-二硫化铁电池，第一绝缘件22的形状是圆环形，所述第一通孔22a即为第一绝缘件22的中心孔。

第一通孔22a的直径可以大于或者等于端帽211a的直径，且小于或等于端帽211a的直径的110％，即小于或等于端帽211a的直径的1.1倍。如图4A、图4B所示，图4A、4B中省略了电池本体的下部以及其它与本实用新型的发明主旨无关的部件，例如电池芯。第一绝缘件22位于正极上盖体211之上，端帽211a从所述第一通孔22a中突出。第一绝缘件22的边缘与所述包边211b相距一定距离或者与所述包边211b的内侧相接触，所述距离为小于等于1.5毫米，优选地，所述距离为小于等于0.5毫米。第一绝缘件22的底面固定在正极上盖体211上。

第一通孔22a的直径大于或者等于端帽211a的直径，且小于或等于端帽211a的直径的110％，即小于或等于端帽211a的直径的1.1倍。如图4C所示，图4C中省略了电池本体21的下部以及其它与本实用新型的发明主旨无关的部件，例如电池芯。第一绝缘件22的边缘还可以搭接在包边211b的顶端，则利用胶黏剂将第一绝缘件22的边缘固定在所述包边211b的顶端，这样就可以将第一绝缘件22固定在电池本体21上。

第一通孔22a的直径还可以小于端帽211a的直径，且大于或等于端帽211a直径的90％。此时利用第一绝缘件22与端帽211a之间的压力即可将第一绝缘件22固定在正极上盖体211上。第一绝缘件22的边缘可以搭接在所述包边211b的顶端，为了获得使密封效果更好，优选地，利用胶黏剂将第一绝缘件22的边缘固定在包边211b的顶端。第一绝缘件22的边缘还可以接触所述包边211b的内侧或者与包边211b的内侧相距一定距离，所述距离小于或者等于1.5毫米，此时优选将第一绝缘件22的底面固定在所述正极上盖体上，以进一步加强第一绝缘件22与电池本体21之间的连接，从而保证绝缘效果。

一般地，第一绝缘件22从第一通孔中22a突出的部分，即端帽211a露在第一绝缘件22之上的部分需要有足够的高度，以方便用户使用，因此第一绝缘件22的厚度为0.15～1.6毫米，优选为0.2～0.6毫米。

上述实施例中，第一绝缘件22采用绝缘材料制成，所述绝缘材料可以但不限于是尼龙、聚丙烯或者橡胶等。

上述实施例中，第一绝缘件22的边缘与所述包边211b的内侧不接触的电池结构能够防止正极上盖体与外壳之间短路的原因在于：在制作电池的后续工艺中，还要在电池的外侧壁粘贴外标纸，外标纸的上端边缘粘接在第一绝缘件22的边缘的顶部，因此可以密封第一绝缘件22与包边211b之间的空间，进而防止这部分空间中的空气受潮，进而导致电池正极和负极之间短路。第一绝缘件22的边缘粘附在所述包边211b的顶部的电池结构能够防止正极上盖体211与外壳213之间短路的原因在于：第一绝缘件22可以防止潮湿的空气进入由包边211b所限定的正极上盖体211上方的空间，以防止正极上盖体211上方的空气受潮导致正极上盖体与外壳之间短路，进而可以避免用电器电路短路。第一绝缘件22的边缘接触包边211b的内侧的电池结构能够防止短路的原因在于：第一绝缘件22将端帽211a与包边211b之间的空间填满，以隔开正极上盖体与外壳，因此可以避免电池外壳与正极上盖体受到潮湿的空气的影响，即可以避免用电器短路。

下面通过另一实施例，对本实用新型的另外一种结构做出阐述。

实施例二

本实用新型的锂-二硫化铁电池包括电池本体21和绝缘件23。电池本体21的结构与实施例一中所述的电池本体21的结构相同。

如图5所示，本实施例中绝缘件23包括第一绝缘件231和固定在第一绝缘件231下表面的第二绝缘件232，第一绝缘件231上具有第一通孔231a，第二绝缘件232上具有与第一通孔231a同轴设置的第二通孔232a，第一通孔231a与第二通孔232a的直径大小相等，第一绝缘件231与第二绝缘件232一体成型，第一通孔231a与第二通孔232a共同组成了绝缘件23的中心孔。

图6示出了本实施例的绝缘件与电池本体相结合的电池结构的剖视示意图，端帽211a在第二通孔232a、第一通孔231a中突出，第一绝缘件231的边缘可以搭接在包边211b的顶端，为了使绝缘效果更好，优选地，第二绝缘件232的厚度等于包边211b的高度，优选地，第二绝缘件232的边缘接触包边211b的内侧。

此外，第一绝缘件231的边缘还可以距离包边211b一定距离，所述距离小于或者等于1.5毫米，第二绝缘件232的边缘接触包边211b的内侧。

第一通孔231a的直径和第二通孔232a的直径均可以大于或者等于端帽211a的直径，且小于或等于所述端帽的直径的110％，即小于或等于所述端帽的直径的1.1倍，此时须利用胶黏剂将第一绝缘件231的边缘固定包边211b的顶端或者将第二绝缘件232的底面固定在正极上盖体上。

第一通孔231a的直径和第二通孔232a的直径还可以小于端帽211a的直径，且大于或等于端帽211a的直径的90％。此时利用第一绝缘件231与端帽211a之间的压力可将绝缘件紧固在正极上盖体上。为了使绝缘件23与电池本体21之间的连接更加牢固，优选地，使用胶黏剂将第一绝缘件231的边缘固定在包边211b的顶端或者将第二绝缘件232的底面固定在正极上盖体上。

第一绝缘件231和第二绝缘件232均采用绝缘材料制成，所述绝缘材料可以但不限于是尼龙、聚丙烯或者橡胶等。

如图7所示，为了使绝缘件23更加易于套在端帽211a上，优选地，第二通孔232a中设置有导角，即第二通孔232a与第一通孔231a接触一侧的开口的内径与第一通孔231a的直径大小相同，第二通孔232a的另外一侧开口的内径大于第一通孔231a的直径。对于现有的AA、AAA、C、D型锂-二硫化铁电池，第一绝缘件231、第二绝缘件232是同轴设置的圆环形。

根据本实用新型的实施例二中的具有双环结构的绝缘件更加便于自动化组装，即自动料选机能够将双环结构的绝缘件以外径较大的环为正向将绝缘件选出，而根据本实用新型的实施例一中的具有单环结构的绝缘件成本较低，但是组装在电池上时只适用于手工操作，因此加工效率较双环绝缘件较低。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以根据锂-二硫化铁电池型号的不同(例如但不限于是AA、AAA、C或D型锂-二硫化铁电池)，来确定本实用新型的实施例一和实施例二中的绝缘件的形状和尺寸。对于本领域技术人员来说同样显而易见的是，还可以从不同于上述的数值范围中选择合适的数值。

本实用新型采用绝缘材料制成的绝缘件套在电池的正极端，使包边限定的正极上盖体上方的空间被密封，从而避免潮湿空气进入该空间，或者填充在包边和正极上盖体之间以隔开电池正极与负极，上述绝缘件与电池相结合的结构均可避免由于电池的正极与负极之间距离过近，空气一旦受潮所引起的用电器短路问题。实施例一中的第一绝缘件结构简单，便于制作，而且可节省材料，实施例二中的绝缘件的绝缘效果更好，而且便于自动选料机拣选，即方便自动化组装。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims

1.一种锂-二硫化铁电池，包括

2.如权利要求1所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一绝缘件是圆环形，所述第一通孔是所述第一绝缘件的中心孔。

3.如权利要求1所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一通孔的直径大于或等于所述端帽的直径，且小于或等于所述端帽的直径的1.1倍。

4.如权利要求3所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一绝缘件的边缘接触所述包边的内侧或者与所述包边的内侧相距一定距离，所述距离小于等于1.5毫米，所述第一绝缘件的底面固定在所述正极上盖体上。

5.如权利要求3所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一绝缘件的边缘固定在所述包边的顶端。

6.如权利要求1所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一通孔的直径小于所述端帽的直径，且大于或等于所述端帽直径的90％。

7.如权利要求6所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一绝缘件的边缘接触所述包边的内侧或者与所述包边的内侧相距一定距离，所述距离小于或者等于1.5毫米。

8.如权利要求6所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一绝缘件的边缘固定在所述包边的顶端。

9.如权利要求1所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一绝缘件的厚度为0.15～1.6毫米。

10.如权利要求1所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一绝缘件下表面设置第二绝缘件，所述第二绝缘件上具有与所述第一通孔同轴设置的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔的直径相等，所述端帽在所述第一通孔和所述第二通孔中突出，所述第一绝缘件的边缘搭接在所述包边的顶端。

11.如权利要求10所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第二绝缘件的厚度等于所述包边的高度，所述第二绝缘件的边缘接触所述包边的内侧。

12.如权利要求10或11所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一通孔与所述第二通孔的直径均大于或等于所述端帽的直径，且小于或等于所述端帽的直径的1.1倍，所述第一绝缘件的边缘固定在所述包边的顶端或者所述第二绝缘件的底面固定在所述正极上盖体上。

13.如权利要求1所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一绝缘件下表面设置第二绝缘件，所述第二绝缘件上具有与所述第一通孔同轴设置的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔的直径相等，所述端帽在所述第一通孔和所述第二通孔中突出，所述第一绝缘件的边缘与所述包边相距一定距离，所述第二绝缘件的边缘接触所述包边的内侧。

14.如权利要求10或11或13所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一通孔与所述第二通孔的直径均小于所述端帽的直径，且大于或等于所述端帽的直径的90％。

15.如权利要求13所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第一通孔与所述第二通孔的直径均大于或等于所述端帽的直径，且小于或等于所述端帽的直径的1.1倍，所述第二绝缘件的底面固定在所述正极上盖体上。

16.如权利要求10或13所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述第二通孔中设置有导角。

17.如权利要求13所述的锂-二硫化铁电池，其特征在于，所述距离小于或者等于1.5毫米。