CN216488281U - 一种正极底盖组件及应用该组件的集电体和碱性电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种正极底盖组件，其包括正极底盖和密封圈，所述正极底盖包括管状的正极底盖底部，正极底盖底部的上开口的外缘延伸出外檐，所密封圈包括包覆部分所述外檐的上表面的第二密封段、包覆所述正极底盖底部的内壁面的第一密封段以及包覆部分所述外檐的底面的第三密封段，所述密封圈沿正极底盖底部的轴向形成有所述密封圈的中心通孔，所述密封圈的中心通孔位于所述第二密封段一侧的开口端向下凹陷形成沉头部。所述正极底盖组件与负极盖以及铜针装配成强度高密封性能好的新型的集电体，并可直接将正极底盖的外缘与碱性电池的钢壳焊接密封，由此提升碱性电池的容电量，增加电池的循环寿命。

Description

一种正极底盖组件及应用该组件的集电体和碱性电池

技术领域

本实用新型涉及碱性电池，尤其涉及一种碱性电池底盖组件。

背景技术

碱性电池是以二氧化锰为正极，锌为负极，氢氧化钾为电解液的高容量干电池。目前市面上的碱性电池结构包括钢壳、正极、负极、隔膜以及集电体。其中，钢壳是由钢材冲制的，既是装载化学活性物质的容器，也起到正极集流体作用；隔膜用于隔离正极和负极；集电体通常由铜针、密封圈和负极盖构成，用于将碱性电池密封住。

所述集电体的装配流程为先将负极盖和铜针焊接成集电子，而后利用冲压设备将集电子中的铜针插入密封圈的中心柱通孔内形成集电体。装配好的集电体插入到钢壳的开口端卷边封口即完成了碱性电池的封口。为防止集电体下沉，目前碱性电池还需要预先在钢壳外壁进行扎线，使钢壳的开口端侧形成掐腰结构，以此在集电体封装钢壳时托住密封圈。但该掐腰结构增加了电池的装配工序，同时也导致了电池容量的缩小，因此需要对现有的碱性电池封口结构进行革新。

发明内容

本实用新型的目的之一在于提供一种用于碱性电池的正极底盖组件。

实现本实用新型目的一的技术方案是：一种用于碱性电池的正极底盖组件，其包括正极底盖和密封圈，所述正极底盖包括管状的正极底盖底部，所述正极底盖底部的上开口的外缘沿其周向向外水平延伸出外檐，所述密封圈包括包覆所述正极底盖底部的内壁面的第一密封段，所述第一密封段的上端部自正极底盖底部的上开口向外延伸至包覆部分所述外檐的上表面形成第二密封段，所述第一密封段的下端部自所述正极底盖底部的下开口向外延伸至包覆部分所述外檐的底面形成第三密封段，所述密封圈沿所述正极底盖底部的轴向形成有所述密封圈的中心通孔，所述密封圈的中心通孔的位于所述第二密封段一侧的开口端向下凹陷形成沉头部。

进一步地，所述正极底盖底部的上开口呈喇叭口状。用于给沉头部让位。

进一步地，所述外檐的外缘向下弯折形成外檐弯折部。增加焊接时的接触面。

进一步地，所述第三密封段之外的外檐的底面开设有防爆沟。

进一步地，所述外檐的底面开设有数段所述防爆沟，各所述防爆沟呈弧形并位于同一圆周上。

进一步地，各所述防爆沟首尾相连。

进一步地，所述防爆沟的纵截面呈三角形。

本实用新型目的一实现的正极底盖组件结构简单，易于镶塑成型，正极底盖底部和外檐形成的正极底盖结构与密封圈配合保证了正极底盖组件的强度，其密封圈的中心通孔可以用于固定现有集电子使用的铜针，正极底盖的外檐可与钢壳直接焊接固定，使钢壳无需轧线即可稳定封口。

本实用新型的目的之二在于提供一种集电体。

实现本实用新型目的二的技术方案是：一种集电体，其包括负极盖、铜针以及前述任意一项所述的正极底盖组件，所述负极盖为扁平状，所述铜针具有相连的头端和针身，所述沉头部的深度与所述铜针的所述头端的厚度相当，所述铜针的头端与所述负极盖固定连接，所述铜针的针身穿过所述密封圈的中心通孔至所述铜针的所述头端嵌置于所述沉头部内，所述铜针的所述针身与所述密封圈的中心通孔过盈配合。

本实用新型目的二实现的集电体，其铜针与密封圈过盈配合并对密封圈径向产生作用力，使密封圈与正极底盖紧密贴合，由此防止电解液从第三密封段渗入，保证集电体的密封性能。

本实用新型目的之三在于提供一种碱性电池。

实现本实用新型目的三的技术方案是：一种碱性电池，其包括钢壳、集电体和隔离纸，所述钢壳具有钢壳开口端和钢壳底部，所述隔离纸呈仅一端开口的筒状，所述隔离纸开口朝向所述钢壳开口端垂直放置于所述钢壳内并与所述钢壳同轴设置，所述集电体如本实用新型目的二所述，所述集电体嵌套于所述钢壳开口端内，所述集电体的所述铜针与所述隔离纸同轴设置，所述正极底盖的所述外檐的外缘与所述钢壳的开口端的内周壁焊接密封，所述隔离纸的开口端与所述密封圈相抵，所述隔离纸的另一端与所述钢壳底部相抵。进一步地，所述隔离纸的高度略长于位于所述钢壳内的所述第三密封段与所述隔离纸的另一端的最大垂直间距。集电体压入钢壳后，隔离纸易于与所述密封圈紧密抵接不留缝隙。

本实用新型目的三实现的碱性电池在不改变钢壳外形轮廓的基础上，正极底盖的外檐直接与钢壳的开口端的内周壁焊接密封，形成无需在钢壳上轧线的封口结构，使得钢壳内部的容量更大，可容纳更多的二氧化锰、锌膏和电解液，从而提升电池的容电量，增加电池的循环寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述正极底盖组件的轴向剖视结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述集电体的轴向剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述碱性电池的轴向剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的较佳实施例作详细说明：

如图1所示，一种用于碱性电池的正极底盖组件，其包括正极底盖1和密封圈2，所述正极底盖1包括管状的正极底盖底部11，所述正极底盖底部11的上开口111呈喇叭口状，所述正极底盖底部11的上开口111的外缘沿其周向向外水平延伸出外檐12，所述外檐12的外缘向下弯折形成外檐弯折部13，所述第三密封段之外的所述外檐12的底面121开设有一环形的防爆沟122，所述防爆沟122的纵截面呈三角形；所述密封圈2包括包覆所述正极底盖底部11的内壁面的第一密封段21，所述第一密封段21的上端部自所述正极底盖底部11的上开口向外延伸至包覆部分所述外檐12的上表面123形成第二密封段22，所述第一密封段21的下端部自所述正极底盖底部11的下开口向外延伸至包覆部分所述外檐的底面121形成第三密封段23，所述密封圈2沿所述正极底盖底部11的轴向形成有所述密封圈2的中心通孔24，所述密封圈的中心通孔24的位于第二密封段22一侧的开口端向下凹陷形成沉头部241。

进一步地，本实用新型还公开了一种集电体，如图1和图2所示，所述集电体包括负极盖10、铜针20以及前述正极底盖组件30，所述铜针20具有相连的头端201和针身202，所述沉头部241的深度与所述铜针20的所述头端201的厚度相当，所述铜针的所述头端201与所述负极盖10固定连接，所述铜针20的所述针身202穿过所述密封圈的中心通孔24至所述铜针的所述头端201嵌置于所述沉头部241内，所述铜针20的所述针身202与所述密封圈2的中心通孔24过盈配合，所述负极盖10与所述密封圈的第二密封段22贴合。

进一步地，本实用新型还公开了一种碱性电池，如图1至图3所示，所述碱性电池包括钢壳100、集电体200和隔离纸300，所述钢壳100具有钢壳开口端1001和钢壳底部1002，所述隔离纸300呈仅一端开口的筒状，所述隔离纸300开口朝向所述钢壳开口端1001垂直放置于钢壳100内并与钢壳100同轴设置，所述集电体200如前述实施例所述，所述集电体200嵌套于所述钢壳开口端1001内，集电体的铜针20与所述隔离纸300同轴设置，所述正极底盖1的所述外檐弯折部121 与所述钢壳的开口端1001的内周壁焊接密封，所述隔离纸300的开口端3001与所述密封圈的所述第三密封段23相抵，所述隔离纸300的另一端3002与所述钢壳底部1002相抵，所述隔离纸300的高度略长于位于所述钢壳100内的所述第三密封段23与所述隔离纸的另一端3002的最大垂直间距H。

本实用新型改变了传统的集电体结构，所述正极底盖组件的密封圈与正极底盖镶塑成型，金属材料制得的正极底盖可保证正极底盖组件的强度，并且使正极底盖的外檐可以直接与钢壳的开口端的内周壁焊接密封，形成无需在钢壳上轧线的封口结构。同时，集电体的铜针与正极底盖组件的密封圈过盈配合并对密封圈径向产生作用力，使密封圈与正极底盖紧密贴合，有效防止装配好的碱性电池发生漏液事故。

本实用新型所述所述正极底盖底部的上开口呈喇叭口状，用于给沉头部让位，以适配现有的集电子的铜针结构，保证碱性电池的高度不变；所述外檐的外缘向下弯折形成外檐弯折部，可增加焊接时的接触面，避免正极底盖倾斜；电池使用过程中其内部的气体压力有可能异常增大，增设防爆沟可以将所述气体释放至外部，起到安全防爆的作用，所述防爆沟的数量及形状不限于实施例所示，环形的防爆沟防爆效果较佳；所述隔离纸只要能与密封圈相抵即可，隔离纸的高度略长于位于所述钢壳内的所述第三密封段与所述隔离纸的另一端的最大垂直间距，使得集电体压入钢壳后隔离纸易于与所述密封圈紧密抵接不留缝隙。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种正极底盖组件，其特征在于：其包括正极底盖和密封圈，所述正极底盖包括管状的正极底盖底部，所述正极底盖底部的上开口的外缘沿其周向向外水平延伸出外檐，所述密封圈包括包覆所述正极底盖底部的内壁面的第一密封段，所述第一密封段的上端部自正极底盖底部的上开口向外延伸至包覆部分所述外檐的上表面形成第二密封段，所述第一密封段的下端部自所述正极底盖底部的下开口向外延伸至包覆部分所述外檐的底面形成第三密封段，所述密封圈沿所述正极底盖底部的轴向形成有所述密封圈的中心通孔，所述密封圈的中心通孔的位于所述第二密封段一侧的开口端向下凹陷形成沉头部。

2.根据权利要求1所述的正极底盖组件，其特征在于：所述正极底盖底部的上开口呈喇叭口状。

3.根据权利要求1所述的正极底盖组件，其特征在于：所述外檐的外缘向下弯折形成外檐弯折部。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的正极底盖组件，其特征在于：所述第三密封段之外的所述外檐的底面开设有防爆沟。

5.根据权利要求4所述的正极底盖组件，其特征在于：所述外檐的底面开设有数段所述防爆沟，各所述防爆沟呈弧形并位于同一圆周上。

6.根据权利要求5所述的正极底盖组件，其特征在于：各所述防爆沟首尾相连。

7.根据权利要求4所述的正极底盖组件，其特征在于：所述防爆沟的纵截面呈三角形。

8.一种集电体，其特征在于：其包括负极盖、铜针以及权利要求1至4任意一项所述的正极底盖组件，所述负极盖为扁平状，所述铜针具有相连的头端和针身，所述密封圈的所述沉头部的深度与所述铜针的所述头端的厚度相当，所述铜针的所述头端与所述负极盖固定连接，所述铜针的所述针身穿过所述密封圈的中心通孔至所述铜针的所述头端嵌置于所述沉头部内，所述铜针的所述针身与所述密封圈的中心通孔过盈配合。

9.一种碱性电池，其包括钢壳隔离纸，所述钢壳具有钢壳开口端和钢壳底部，所述隔离纸呈仅一端开口的筒状，所述隔离纸的开口端朝向所述钢壳开口端垂直放置于所述钢壳内并与所述钢壳同轴设置，其特征在于：其还包括权利要求8所述的集电体，所述集电体嵌套于所述钢壳开口端内，所述集电体的所述铜针与所述隔离纸同轴设置，所述正极底盖的所述外檐的外缘与所述钢壳的开口端的内周壁焊接密封，所述隔离纸的开口端与所述密封圈相抵，所述隔离纸的另一端与所述钢壳底部相抵。

10.根据权利要求9所述的碱性电池，其特征在于：所述隔离纸的高度略长于位于所述钢壳内的所述第三密封段与所述隔离纸的另一端的最大垂直间距。

Images