一種堿性電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于堿性電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種堿性電池。
【背景技術(shù)】
[0002]堿性電池通常用作電能來(lái)源。一般來(lái)講，電池包含負(fù)極(陽(yáng)極)和正極(陰極)。陽(yáng)極包含可被氧化的活性物質(zhì)(例如鋅粒)；并且陰極包含可被還原的活性物質(zhì)(例如二氧化猛)。陽(yáng)極活性材料能夠還原陰極活性材料。為了防止陽(yáng)極活性材料與陰極活性材料直接反應(yīng)，這些電極通過(guò)隔片彼此電隔離。
[0003]當(dāng)電池用作諸如移動(dòng)電話(huà)等裝置內(nèi)的電能來(lái)源時(shí)，與電極進(jìn)行電接觸，從而使電子流過(guò)所述裝置并使得發(fā)生各自的氧化和還原反應(yīng)以提供電能。與電極接觸的負(fù)極包含離子，所述離子在放電過(guò)程中流過(guò)位于電極之間的隔片以在整個(gè)電池中保持電荷平衡。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的堿性電池由于起導(dǎo)電作用的導(dǎo)電針為圓柱形，與鋅膏的接觸面積小，若加大導(dǎo)電針的直徑，面積增大了，但占用電池中鋅膏的空間，不但達(dá)不到目的，且還有損電池的性能，普通針狀的導(dǎo)電針由于與鋅膏接觸面積小，電流的放電表現(xiàn)相對(duì)較差，顧客使用滿(mǎn)意度下降，特別是大電流和高功率放電傳統(tǒng)電池表現(xiàn)較差，另外，現(xiàn)有技術(shù)的隔片由單層管構(gòu)成，單層管由矩形材料片彎曲卷成筒狀后層壓而成，層壓后具有重疊區(qū)域，導(dǎo)致隔片在圓周上厚度不均勻，這樣的電池隔膜在材料老化、親水性方面不完美，由此引起電池容量及動(dòng)力性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問(wèn)題而提供一種高性能的堿性電池。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種堿性電池，包括鋼殼、正極環(huán)、隔膜管、集電器、負(fù)極底和密封圈，所述鋼殼內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有導(dǎo)電層，所述正極環(huán)設(shè)在鋼殼內(nèi)，且所述正極環(huán)與所述導(dǎo)電層接觸，所述正極環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有所述隔膜管，所述隔膜管的外側(cè)壁與所述正極環(huán)的內(nèi)側(cè)壁接觸，所述隔膜管內(nèi)設(shè)有負(fù)極，所述隔膜管開(kāi)口端與所述密封圈接觸連接，所述密封圈的外側(cè)設(shè)在鋼殼開(kāi)口端的內(nèi)側(cè)壁邊上，所述集電器的下端穿過(guò)密封圈后與所述負(fù)極底連接，所述集電器包括圓柱形的桿體，所述圓柱形的桿體外表面上設(shè)有螺旋形狀的凹槽；所述隔膜管包括第一管體以及第二管體，所述第一管體采用無(wú)縫管，所述第二管體的壁面上均勻布設(shè)有多個(gè)孔形成篩網(wǎng)狀筒。
[0008]所述第一管體以及第二管體之間填充有粘合劑。
[0009]所述隔膜管為圓形或橢圓形狀。
[0010]所述第一管體以及第二管體之間填充有粘合劑，且同軸心布置。
[0011]所述第一管體以及第二管體的厚度范圍為0.3-0.35mm。
[0012]本發(fā)明通過(guò)將電池的集電器設(shè)計(jì)成外表面上設(shè)有螺旋形狀的凹槽；將隔膜管設(shè)計(jì)成包括第一管體以及第二管體，所述第一管體采用無(wú)縫管，所述第二管體的壁面上均勻布設(shè)有多個(gè)孔形成篩網(wǎng)狀筒，可以在效地增大集電器與負(fù)極的接觸面積，且通過(guò)將隔膜管設(shè)成成雙層管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)管為篩網(wǎng)狀筒，有效地提升了電池的性能。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種堿性電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2所示為隔膜管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3所示為隔膜管的第二管體的展開(kāi)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于所列的實(shí)施例。
[0017]請(qǐng)參閱圖1?3所示，一種堿性電池，包括有鋼殼1、正極環(huán)3、隔膜管2、集電器5、負(fù)極底7和密封圈6，所述鋼殼I的一端封閉，封閉端設(shè)置有作為正極端子的凸起8，所述鋼殼I的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有導(dǎo)電層(未示出)，所述正極環(huán)3設(shè)在鋼殼內(nèi)，且所述正極環(huán)3與所述導(dǎo)電層的內(nèi)壁相接觸連接，所述正極環(huán)3的內(nèi)側(cè)設(shè)有所述隔膜管2，所述隔膜管2的外側(cè)壁與所述正極環(huán)的內(nèi)側(cè)壁接觸并連接，所述隔膜管2內(nèi)設(shè)有負(fù)極4，所述隔膜管2開(kāi)口端與所述密封圈6接觸連接，所述密封圈6的外側(cè)設(shè)在鋼殼I開(kāi)口端的內(nèi)側(cè)壁邊上，所述集電器5的下端穿過(guò)密封圈6中部的孔61后與所述負(fù)極底7連接，且所述集電器5與所述孔61之間密封接觸連接，所述集電器5包括圓柱形的、帶錐形頭的桿體，所述圓柱形的桿體外表面上設(shè)有螺旋形狀的凹槽51 ;參見(jiàn)圖2所示，所述隔膜管2包括第一管體21以及第二管體22，所述第一管體21采用無(wú)縫管，所述第二管體22的壁面上均勻布設(shè)有多個(gè)孔24形成篩網(wǎng)狀筒，參見(jiàn)圖3所示。
[0018]所述的孔24可以是圓形，或錐形或其它的任意形狀，具體不限。
[0019]進(jìn)一步的，所述第一管體21以及第二管體22之間填充有粘合劑23，粘合劑層23可為連續(xù)的或不連續(xù)的，且所述第一管體21以及第二管體22同軸心布置。
[0020]較優(yōu)的，所述第一管體以及第二管體的厚度范圍為0.3-0.35_。
[0021]具體裝配時(shí)，將所述隔膜管2放置在圓筒形的鋼殼I內(nèi)，開(kāi)口端通過(guò)分隔片相密封，所述分隔片與所述隔膜管2可以單獨(dú)制作后連接在一起，也可以是一體式制作而成。
[0022]具體實(shí)現(xiàn)上時(shí)，每個(gè)管層均可由大致矩形的連續(xù)材料片形成:也可由非矩形材料片形成和/或可由非連續(xù)材料片形成。
[0023]需要說(shuō)明的是，所述隔膜管2的橫截面的形狀可以為圓形或橢圓形狀，所述的分隔片也可由常規(guī)隔片材料制成。
[0024]具體實(shí)現(xiàn)上，用于隔膜管2的合適的材料包括紙、聚丙烯(例如非織造聚丙烯或微孔聚丙烯)、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺(例如尼龍)、聚砜、聚氯乙烯或它們的組合。
[0025]較優(yōu)的可以是米用PDM PA25A 紙；由 Nippon Kodishi Corporat1n 制造的 BH40、和 DURALAM DT225AC 紙。
[0026]這些材料中的每種通常均可以連續(xù)的平坦材料片獲得。每個(gè)平坦的連續(xù)的隔片材料片均可包括各種粘結(jié)的不同材料的亞層。
[0027]其中，所述正極環(huán)包括至少一種正極活性物質(zhì)。在一些具體實(shí)施中，正極環(huán)還可包括至少一種導(dǎo)電助劑和/或至少一種粘合劑。
[0028]所述正極活性材料可為錳氧化物，正極活性物質(zhì)的其它實(shí)例包括銅氧化物(例如氧化銅、氧化亞銅)；銅氫氧化物(例如氫氧化銅)、氫氧化亞銅；碘酸銅；含銅金屬氧化物或硫?qū)僭鼗?；鹵化銅；和/或銅錳氧化物。
[0029]正極活性材料的另外實(shí)例包括含有含五價(jià)鉍的金屬氧化物的陰極活性材料。在某些具體實(shí)施中，正極可為多孔的。多孔正極可包括例如上述正極活性物質(zhì)中的一種或多種。
[0030]導(dǎo)電助劑可增加正極的導(dǎo)電率。導(dǎo)電助劑的一個(gè)實(shí)例為碳顆粒，其可為正極中所用的任一常規(guī)碳顆粒，包括石墨顆粒。正極可包括例如按重量計(jì)約3%至約9% (例如約4%至約7%)的碳顆粒。在一些具體實(shí)施中，正極可包括按重量計(jì)約4%至約9% (例如約4%至約6.5% )的石墨顆粒。
[0031]導(dǎo)電助劑的另一個(gè)實(shí)例為碳纖維，在某些實(shí)施方案中，正極可包括按重量計(jì)約1%至按重量計(jì)約10%的總導(dǎo)電助劑，所述總導(dǎo)電助劑可包括超過(guò)一種類(lèi)型的導(dǎo)電助劑。
[0032]正極環(huán)中的粘合劑的實(shí)例包括聚乙烯粉末、聚丙烯酰胺、卜特蘭水泥和氟碳樹(shù)脂，如聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)。正極可包括例如，按重量計(jì)最多約2%的粘合劑(例如按重量計(jì)最多約1%的粘合劑)。在某些具體實(shí)施中，可包括按重量計(jì)約0.1%至約2% (例如約0.1%至約1% )的粘合劑。
[0033]負(fù)極可包括其它添加劑。作為一個(gè)實(shí)例，負(fù)極可包括能降低(如抑制)負(fù)極活性材料在負(fù)極中溶解度的可溶物質(zhì)(如鋁物質(zhì))。在某些具體實(shí)施中，負(fù)極可包括一種或多種以下物質(zhì):氫氧化鋁、氧化鋁、堿金屬鋁酸鹽、鋁金屬、堿金屬鹵化物、堿金屬碳酸鹽或它們的混合物。
[0034]鋼殼可為電池中常用的任何外殼，鋼殼為圓柱形外殼。在其它具體實(shí)施中，鋼殼可具有其它形狀。在一些具體實(shí)施中，鋼殼可由金屬或金屬合金制成，諸如由鎳、鍍鎳鋼(例如鍍鎳?yán)滠堜?制成。在一些具體實(shí)施中，鋼殼可包括內(nèi)金屬壁和外非導(dǎo)電材料諸如熱收縮塑料。任選地，可將一層導(dǎo)電材料設(shè)置在內(nèi)壁和正極環(huán)之間。所述層可沿內(nèi)壁的內(nèi)表面、沿正極環(huán)的周?chē)?、或沿兩者設(shè)置。
[0035]密封圈可由聚合物(如尼龍)制成。
[0036]盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。
[0037]更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開(kāi)、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種堿性電池，其特征在于，包括鋼殼、正極環(huán)、隔膜管、集電器、負(fù)極底和密封圈，所述鋼殼內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有導(dǎo)電層，所述正極環(huán)設(shè)在鋼殼內(nèi)，且所述正極環(huán)與所述導(dǎo)電層接觸，所述正極環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有所述隔膜管，所述隔膜管的外側(cè)壁與所述正極環(huán)的內(nèi)側(cè)壁接觸，所述隔膜管內(nèi)設(shè)有負(fù)極，所述隔膜管開(kāi)口端與所述密封圈接觸連接，所述密封圈的外側(cè)設(shè)在鋼殼開(kāi)口端的內(nèi)側(cè)壁邊上，所述集電器的下端穿過(guò)密封圈后與所述負(fù)極底連接，所述集電器包括圓柱形的桿體，所述圓柱形的桿體外表面上設(shè)有螺旋形狀的凹槽；所述隔膜管包括第一管體以及第二管體，所述第一管體采用無(wú)縫管，所述第二管體的壁面上均勻布設(shè)有多個(gè)孔形成篩網(wǎng)狀筒。2.如權(quán)利要求1所述堿性電池，其特征在于，所述第一管體以及第二管體之間填充有粘合劑。3.如權(quán)利要求2所述堿性電池，其特征在于，所述隔膜管為圓形或橢圓形狀。4.如權(quán)利要求3所述堿性電池，其特征在于，所述第一管體以及第二管體之間填充有粘合劑，且同軸心布置。5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述堿性電池，其特征在于，所述第一管體以及第二管體的厚度范圍為0.3-0.35mm。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種堿性電池，包括隔膜管與集電器；所述集電器包括圓柱形的桿體，所述圓柱形的桿體外表面上設(shè)有螺旋形狀的凹槽；所述隔膜管包括第一管體以及第二管體，所述第一管體采用無(wú)縫管，所述第二管體的壁面上均勻布設(shè)有多個(gè)孔形成篩網(wǎng)狀筒。本發(fā)明通過(guò)將電池的集電器設(shè)計(jì)成外表面上設(shè)有螺旋形狀的凹槽；將隔膜管設(shè)計(jì)成包括第一管體以及第二管體，所述第一管體采用無(wú)縫管，所述第二管體的壁面上均勻布設(shè)有多個(gè)孔形成篩網(wǎng)狀筒，可以在效地增大集電器與負(fù)極的接觸面積，且通過(guò)將隔膜管設(shè)成成雙層管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)管為篩網(wǎng)狀筒，有效地提升了電池的性能。
【IPC分類(lèi)】H01M4/78, H01M2/18, H01M10/28
【公開(kāi)號(hào)】CN104953130
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510330770
【發(fā)明人】王文升
【申請(qǐng)人】華太電池（天津）有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日