CN86210427U - 节能干电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及节能干电池产品，为的是在不增加正极材料情况下，提高干电池容量，延长使用寿命，从而降低成本。本实用新型产品的结构特点是将干电池的正极(如炭棒)偏离正中，偏轴的最佳位置在电池截面直径的1/4或3/4处，并由这样两个或由现有电池单体组装成一个电池，其外部带有电压转换开关；和/或将电池盖作成可拆卸、内侧装有自动转换开关，以使内部两单体可自动处于间歇工作状态。本实用新型电池特别适用于手电筒、闪光灯、录音机、收音机等家用电器上。

Description

本实用新型涉及充分利用化学能的节能干电池。

提起干电池，正如1981年12月由人民邮电出版社出版，陈贴麟编著的“干电池”一书所全面介绍的那样：目前干电池已有一百多种，展望未来，随着电子器件的发展，对电池性能的要求将会更加严格。众所周知，放电容量是干电池的首要性能指标。高性能的纸板电池之所以放电容量比糊式电池约高出50％以上，那是因为前者的纸板层比后者的电糊层薄得多，从而增大了正极体积所致。换句话说，从糊式电池进展到纸板式电池是用增加MnO₂正极材料来提高其放电容量的；然而其制造成本也相应提高了大约50％。那么有没有既能提高电池容量。又不增加其制造成本的别的途径和方法呢？

另一方面，考虑到目前最普通的糊式锌锰干电池，虽然性能不够理想没有发展前景，但其最大优点是原材料比其它型式电池丰富易得，因此价格便宜，若能使其工作在适宜条件下－－中小电流问歇放电形式，而使其容量和使用时间等性能得以改善，则凭借其成本低廉的优势，可以说，实用价值仍会相当高；再者，对目前干电池中性能最好的碱性锌锰干电池而言，难道其容量不能进一步提高了吗？

本实用新型的一个目的就是为从物理方面寻求一种提高各类干电池放电容量的通用而简便的结构，以便进一步改善电池性能，降低成本。

本实用新型的另一目的是为对低成本的旧式电池进行改进，以便最大限度地发挥和利用其优点，提高性能。

本实用新型的上述和其它目的，将从以下说明中能更进一步地领会。

为此，本申请人经过实验发现：将干电池的正极（如炭棒）偏离正中，能不同程度地提高干电池的放电容量，而偏心或偏轴的最佳位置在电池截面直径的四分之一或四分之三点或线上。

另一方面，本申请人根据普通干电池在间歇放电使用情况下，能提高放电容量这一众所周知的事实，通过将两个单体电池组合成一节大电池，并在电池壳内设置一个自动转换开关，实现了内部两个单体处于自动地间歇放电状态，再加其内每个单体电池应用了上述择偏结构，可进一步提高了电池容量，从而大大改善糊式电池的性能。

本实用新型的上述择偏结构和／或自动转换的组合电池均可在现有电池制造厂内，无需增加任何特殊工艺设备情况下便可方便地实现。仅就正极择偏效果而言根据本实用新型结构的电池较现有电池的优点是：在相同型号或大小、相同试验条件（中小电流放电）下相比可知，前者的连续放电时间高于后者20小时以上（即容量提高40％，）而且根据本发明结构改装的电池在放电时间达几十分钟后，电动势输出值有回升高0.2V至0.5V现象，而且放电平稳（见图10中曲线a），这就克服了普通电池随放电时间的增加而电压下降的缺点（见图10曲线b）。总之，本发明的择偏结构，能在利用现有设备和不增加材料情况下，大大提高电池实际容量和电动势等主要性能，从而提高了现有设备的利用价值，降低了成本；同时由于这种择偏结构可至少应用于当今市场上居多的各类圆柱形干电池，因此可以说，本实用新型为干电池的产品更新提供了新的技术指导和积极效果，具有显著的经济效益。

现对附图简要说明如下：

图1表示本实用新型的一种典型产品的外形简图；

图2是普通糊式锌锰干电池的剖面图；

图3是普通碱式锌锰干电池的剖面图；

图4是本实用新型第一实施例的糊式锌锰干电池的剖面图；

图5是本实用新型第二实施例的碱性锌锰干电池的剖面图；

图6是本实用新型第三实施例的带手动转换开关的组合式锌锰干电池的剖面示意图；

图7是图6实施例中，转换开关的接线图；

图8a是内部带有自动转换开关的图6实施例的改型剖面图、图8b为其组件81的透视图；

图9是本实用新型第五实施例的剖面示意图；

图10是本实用新型与现有电池的连续放电对比试验曲线图。

正如上面已述，本实用新型的择偏电池结构非常简单，与现有技术的结构所不同的地方主要在于选择偏点和偏轴位置，为便于比较，分别用图2、3表示了现有的糊式和碱性锌锰干电池的结构，现参照附图详述本实用新型的实施例。

首先说明一点：附图中相同标号表示相同或相应部件。

图4是本实用新型第一实施例的糊式锌锰干电池的结构示意。图中各标号分别代表：1是正电极引出端，2是电池正极（炭棒），3是电池负极（锌筒），4是保护套，5是电糊层，6是去极剂（MnO₂），9是绝缘盖，10是绝缘垫片，11是纸圈，12是封口剂，13是梅花纸片，由图2可知，上述这些部分与现有糊式锌锰干电池完全相同，（故不必对此作任何说明），本实施例的特征在于：炭棒2的轴线大致偏离电池外壳中心线二分之一左右，并为从这根偏轴炭棒2上引出一根导线18而在炭棒2顶端紧扣一金属罩17，导线18的另一端连到正极引出端1。

图5是本实用新型第二实施例的碱性锌锰干电池的剖面示意。图中各标号分别代表：31是碱性锌锰干电池的正极引出端，33是保护套，32是外壳正极，34是正极去极剂，35是隔膜，36是负极锌膏，37是负极集流体，38是负引出极，39为绝缘体，40为绝缘层，由图3可知，上述部分与现有碱性电池完全相同（故不必对此作任何说明），本实施例的特征在于：在正极外壳32顶部所选的偏点41，大致位于圆筒截面直径的四分之一左右，导线42将偏点41连至正极引出端31，此处正极引出端也可采用普通糊式干电池的引出端（1）。

图6是本实用新型第三实施例的结构剖面示意图。本实施例是将2节根据本实用新型偏置结构（或现有结构）的较小电池单体组合成一节较大电池的产品。由于这种组装形式可以有多种，即本实施例适用于各种型号、规格的电池单体组合，故图中与图2、3、4、5中相应部分未采用相同标号，以示区别，图中各标号表示：64为根据本实用新型择偏结构的电池单体，62为组合电池的负电极引出端，61为组合电池的正电极引出端，68为中间绝缘层，65为保护套，67为顶部绝缘层，66为导线，63为手动转换开关，两电池单体64与开关63的具体连线示于图7。正如图7所示，该开关为实现仅仅一个单体或是两单体串联，而在1.5V和3V两档之间转换电池输出电压。本实施例的优点在于扩大一节电池的用途：既可用于1.5V，又可用于3V，而且在某些使用场合可大大提高电池利用率：以两节1.5V1号电池用于手电筒为例，根据本实施例的与现有技术相同成本的两节电池相比，现可通过先将两节开关均放在1.5V档上，用至其每节的一个单体放电电压降至0.7V左右（通常报废的电平）则转换其中一节至3V档，（此时输出电压可达0.7＋1.5＋0.7＝2.9V以上）仍可继续正常使用……通过这种恰当组合，显然使用时间可比普通2节电池要长。

图8a是本实用新型第四实施例的结构示意图，本例为图6实施例的改型。本例与第三实施例的不同点在于：电池盖板是可拆卸的，并构成转换开关组件81的主体（其透视图示于图8b），该可卸式自动开关组件81包括绝缘层88，自动转换开关86，手动转换开关85，正极引出端84，接插件87，导线89。其中自动转换开关86可采用现有技术中适宜的机械或电子自动开关，用于自动地转换内部两单体，使其处于交替工作状态。本实施例除了具备第三实施例的优点外，还能更进一步延长使用时间，因为众所周知：普通糊式电池间歇放电比连续放电时的使用时间要长得多。

图9是本实用新型的第五实施例的剖面示意图。本实施例是将2节根据本实用新型结构的电池单体并联成1节较大电池的产品。对于此图，本领域的技术人员一目了然，故不在此赘述。本实施例由于减小了电池内阻而可获得较大的瞬时放电电流，和较小的噪音等优良效果。故特别适用于闪光灯、录音机、收音机等电器。

本实用新型的上述实施例仅为说明起见，当然，本实用新型的保护范围并不局限于此，而是取决于所附权利要求中的诸项内容。

Claims (6)

1、具有对称点或对称轴形状的干电池，其结构除下述特征外，与现有干电池完全相同，其特征在于：金属外壳截面仅有一个偏点同电池正极引出端作电气连接；或作为电池正极的元件偏离中央，形成偏轴而与电池正极引出端呈电气连接。

2、根据权利要求1所述的干电池，其特征在于：所述偏点或偏轴大致位于该电池截面直径的四分之一或四分之三处。

3、根据权项2的干电池，其特征在于：

－一节电池是由一个以上电池单体组装而成；

－电池盖外侧设有可供任意转换电池输出电压的转换开关。

4、根据权利要求3所述的干电池，其特征在于，还包括一个自动开关组件，用于自动地转换内部各单体，使其自动处于间歇工作状态。

5、根据权利要求4所述的干电池，其特征在于，所述自动开关组件主体为一个可拆卸的电池盖并包括：

－自动转换开关；

－手动转换开关；

－正极引出端；

－接插件；

－绝缘层。

6、根据权利要求2所述的干电池，其特征在于，一节电池是由两个电池单体并联组装而成。

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