CN204315685U - 一种具有大电流充放电的镍氢扣式电池 - Google Patents
一种具有大电流充放电的镍氢扣式电池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种具有大电流充放电的镍氢扣式电池，其包括：极芯，其包括正极板和负极板，其中，所述正极板为由至少三个正极片在空间上形成的蛇形迂回结构，所述负极板具有与所述正极片个数相同且形状相同的负极片，并在空间上形成梳齿状结构，同时所述负极板垂直穿插于所述正极板使得其上的负极片与正极片在空间上交错设置，且在二者相接触的位置上设有隔膜；以及壳体，其包括正极壳、负极壳和设置在二者之间的密封绝缘胶圈，所述正极壳和负极壳的底部均具有夹层空腔，所述夹层空腔内在中心区域上涂覆有将夹层空腔顶层与底层电导通的导电胶。本实用新型所述的镍氢扣式电池通过改善现有镍氢电池的极芯结构具备了大电流充放电能力。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源与高效节能领域，尤其涉及一种具有大充放电流的镍氢扣式电池。
背景技术
随着社会的发展，人们对便携式小家用电器中的需求越来越多，尤其是在国外更为明显；那么与之配套使用的电池要求也突出起来，体积小、容量大能快速充电的电池是首选。其中可重复使用、不会对生态环境造成伤害的镍氢电池则具有较大的开拓前景，从电池电量来讲，相同大小的镍氢充电电池电量比镍镉电池高约1.5～2倍，且无镉的污染，现已经广泛地用于移动通讯、笔记本计算机等各种小型便携式的电子设备。但是，虽然其电池电量相对于镍镉电池来说具有很好的优势，但是科技的进步与需求仍然推动着其往具有更大的电流充放电能力前进。
实用新型内容
本实用新型基于上述现有技术的需求设计开发了一种具有大充放电流的镍氢扣式电池，其通过改善现有镍氢电池的极芯结构，增加了其内部与电解液的反应面积，并能使电解液充分浸润隔膜和极板，提高了极板的反应利用率。
本实用新型提供的技术方案为：
一种具有大电流充放电的镍氢扣式电池，其包括：
极芯，其包括正极板和负极板，其中，
所述正极板为由至少三个正极片在空间上形成的蛇形迂回结构，且在位于其中一端的正极片外端面上设有纵剖面为多个梯形首尾串接的正极集流片，同时所述正极片为正多边形，
所述负极板具有与所述正极片个数相同且形状相同的负极片，并在空间上形成梳齿状结构，同时所述负极板垂直穿插于所述正极板使得其上的负极片与正极片在空间上交错设置，且在二者相接触的位置上设有隔膜；
以及壳体，其包括正极壳、负极壳和设置在二者之间的密封绝缘胶圈，所述正极壳和负极壳的底部均具有夹层空腔，所述夹层空腔内在中心区域上涂覆有将夹层空腔顶层与底层电导通的导电胶；其中，
所述极芯位于所述壳体内，且所述正极板通过其上的正极集流片与所述正极壳底部接触，所述负极板通过其外端的负极片与负极壳底部接触。
优选的是，所述正极片与所述负极片均为正六边形，且分别构成的正极板面积与负极板面积相同。
优选的是，所述负极板在与负极壳底部接触的负极片端面上设有负极集流体，所述负极集流体为金属网。
优选的是，所述正极板由三个正极片与两个第一连接片一体成型，该两个第一连接片相互平行的位于相邻两个正极片边缘位置，并在所述正极板中心轴线的两侧。
优选的是，所述负极板由三个负极片与一个第二连接片一体成型，该第二连接片连接在所述三个负极片的同一侧。
优选的是，所述导电胶所占据的夹层空腔体积介于整个夹层空腔体积的1/3与2/3之间。
本实用新型所述的具有大电流充放电的镍氢扣式电池顾名思义最大的优势是在充放电时具有大电流，而实现其大电流的技术方案是：
其一、具有结构设计独特的正极板和负极板，在原始镍氢电池的基础上增加了二者与电解液的有效反应面积，使得在不增加原始镍氢电池厚度的情况下，扩大了其使用范围；
其二、正极板与负极板均摒弃了原始的圆形结构，而采用正多边形结构，优选的是与原始圆形结构内切的正多边形结构，不仅降低了物料成本，还使得其占据的电池空间缩小，进而使电解液能充分浸润极板和隔膜，反应利用率得到提高；
其三、在正极板上设置了纵剖面为多个梯形首尾串接的正极集流片，改善了正极板与正极壳的接触导电性能，延长了电池的放电时间；
本实用新型中，由于改进了极芯的结构，提高了电池的充放电性能，但考虑到整个电池在使用过程中会存在温度升高的问题，还对正极壳与负极壳结构进行了设计，使其底部均具有夹层结构，利用夹层对其产生的温度进行有效释放，而为了避免夹层的设计影响了电池的充放电性能，在其内部填充了一定量的导电胶，增加了电池的可行性，具有较大推广价值。
附图说明
图1为本实用新型所述的具有大电流充放电的镍氢扣式电池的结构示意图；
图2为本实用新型所述的正极板结构示意图；
图3为本实用新型所述的负极板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
现有的镍氢电池大多仅仅具有一层正极板和一层负极板，然后在二者之间设置隔膜，由于正极板与负极板均采用规矩的圆形，占据电池内部空间大，使得电解液不能充分浸润隔膜和极板，导致极板反应利用率低，且反应面积小，降低了具有大电流充放电能力的可能性。且随着电池的使用，物料减少，导致外壳与极板之间不能很好的接触，降低了电池的使用寿命。
因此，本发明提供了下面所述的一种具有大电流充放电的镍氢扣式电池，如图1-3所示，该镍氢扣式电池包括：
极芯1，其包括正极板101和负极板102，其中，
所述正极板为由至少三个正极片1011在空间上形成的蛇形迂回结构，且在位于其中一端的正极片外端面上设有纵剖面为多个梯形首尾串接的正极集流片1012，同时所述正极片为正多边形(如图2所示)，
所述负极板具有与所述正极片个数相同且形状相同的负极片1021，并在空间上形成梳齿状结构，同时所述负极板垂直穿插于所述正极板使得其上的负极片与正极片在空间上交错设置，且在二者相接触的位置上设有隔膜103；
以及壳体2，其包括正极壳201、负极壳202和设置在二者之间的密封绝缘胶圈203，所述正极壳和负极壳的底部均具有夹层空腔2011、2021，所述夹层空腔内在中心区域上涂覆有将夹层空腔顶层与底层电导通的导电胶2012、2022；其中，所述极芯位于所述壳体内，且所述正极板通过其上的正极集流片与所述正极壳底部接触，所述负极板通过其外端的负极片与负极壳底部接触。
这里，正极板具有多个正极片，负极板具有多个负极片，二者垂直穿插且相互通过隔膜隔开防止短路，这些正极片和负极片厚度不厚，但是其增加了与电解液的反应面积，是使电池具有大电流的方案之一；同时这些正极片与负极片均摒弃了传统的圆形结构，采用与传统圆形内切的正多边形结构，缩小了其占据的电池内部空间，使得电解液能够充分浸润隔膜与极板，提供极板的反应利用率，是使电池具有大电流的方案之二；最后，在正极板与正极壳之间设置纵剖面为多个梯形首尾串接的正极集流片，达到集流作用的同时还改善了正极板与正极壳的接触导电性能，延长了电池的放电时间，是使电池具有大电流的方案之三。基于上述改进，为了防止电池使用过程中温度过高，影响了其使用，本实用新型中还对正极壳和负极壳进行了改进，使其底部均具有夹层结构，利用夹层对其产生的温度进行有效释放，而为了避免夹层的设计影响了电池的充放电性能，在其内部填充了一定量的导电胶，增加了电池的可行性，具有较大推广价值。
上述所说的所述正极片与所述负极片优先采用加工方便正六边形，且分别构成的正极板面积与负极板面积相同。
所述负极板在与负极壳底部接触的负极片端面上设有负极集流体，所述负极集流体为金属网1023。由于金属网具有一定的弹性，可以有效的保证负极板与负极壳之间的紧密接触。
参见图2-3，所述正极板101由三个正极片1011与两个第一连接片1013一体成型，该两个第一连接片相互平行的位于相邻两个正极片边缘位置，并在所述正极板中心轴线的两侧。优选的是，所述负极板102由三个负极片1021与一个第二连接片1022一体成型，该第二连接片连接在所述三个负极片的同一侧。
本实用新型中优选的是，所述导电胶所占据的夹层空腔体积介于整个夹层空腔体积的1/3与2/3之间。这样才能保留一部分夹层空间，以释放电池使用过程中的使用温度。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种具有大电流充放电的镍氢扣式电池，其特征在于，包括：
极芯，其包括正极板和负极板，其中，
所述正极板为由至少三个正极片在空间上形成的蛇形迂回结构，且在位于其中一端的正极片外端面上设有纵剖面为多个梯形首尾串接的正极集流片，同时所述正极片为正多边形，
所述负极板具有与所述正极片个数相同且形状相同的负极片，并在空间上形成梳齿状结构，同时所述负极板垂直穿插于所述正极板使得其上的负极片与正极片在空间上交错设置，且在二者相接触的位置上设有隔膜；
以及壳体，其包括正极壳、负极壳和设置在二者之间的密封绝缘胶圈，所述正极壳和负极壳的底部均具有夹层空腔，所述夹层空腔内在中心区域上涂覆有将夹层空腔顶层与底层电导通的导电胶；其中，
所述极芯位于所述壳体内，且所述正极板通过其上的正极集流片与所述正极壳底部接触，所述负极板通过其外端的负极片与负极壳底部接触。
2.如权利要求1所述的具有大电流充放电的镍氢扣式电池，其特征在于，所述正极片与所述负极片均为正六边形，且分别构成的正极板面积与负极板面积相同。
3.如权利要求2所述的具有大电流充放电的镍氢扣式电池，其特征在于，所述负极板在与负极壳底部接触的负极片端面上设有负极集流体，所述负极集流体为金属网。
4.如权利要求3所述的具有大电流充放电的镍氢扣式电池，其特征在于，所述正极板由三个正极片与两个第一连接片一体成型，该两个第一连接片相互平行的位于相邻两个正极片边缘位置，并在所述正极板中心轴线的两侧。
5.如权利要求4所述的具有大电流充放电的镍氢扣式电池，其特征在于，所述负极板由三个负极片与一个第二连接片一体成型，该第二连接片连接在所述三个负极片的同一侧。
6.如权利要求1所述的具有大电流充放电的镍氢扣式电池，其特征在于，所述导电胶所占据的夹层空腔体积介于整个夹层空腔体积的1/3与2/3之间。
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