專利名稱：可有效匯集電流的堿性二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高倍率放電堿性二次電池，特別涉及到堿性二次電池的匯流導(dǎo)電盤。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的堿性二次電池一般包括金屬外殼，和置于金屬外殼內(nèi)的由正極板、負(fù)極板以及在正極板和負(fù)極板之間的隔膜紙卷繞成的電芯等部件，在卷繞時(shí)正極板和負(fù)極板需要錯(cuò)開一段距離，以在電芯的一端從正極板方便地引出正極，相應(yīng)地從另一端引出負(fù)極。為了使引出的負(fù)極與金屬外殼之間的電流傳遞效能更高，一般在負(fù)極板與金屬外殼之間還設(shè)置有與負(fù)極板和金屬外殼均相連接的匯流導(dǎo)電盤，通過匯流導(dǎo)電盤傳遞電流。通常，為了使電芯內(nèi)的負(fù)極與匯流導(dǎo)電盤連接或接觸，還要在匯流導(dǎo)電盤上沖有多個(gè)小孔，可以利用多個(gè)小孔的毛刺與負(fù)極板的接觸來保證負(fù)極板與匯流導(dǎo)電盤之間的電流傳遞。
但是，這種結(jié)構(gòu)的堿性二次電池的缺陷主要是由于沖孔形成的毛刺高度參差不齊，負(fù)極與匯流導(dǎo)電盤接觸點(diǎn)分布并不均勻，實(shí)際上，由于孔非常小，負(fù)極板與匯流導(dǎo)電盤的接觸近似于點(diǎn)接觸，使得匯流導(dǎo)電盤與負(fù)極板的接觸性能并不好，電流匯流不均勻，產(chǎn)生電池內(nèi)阻升高等缺陷，尤其是在需要高倍率放電的場合，如使用在電動工具上時(shí)，前述電流匯流不均勻的缺點(diǎn)將更為明顯，甚至?xí)霈F(xiàn)因局部導(dǎo)電熱積累而導(dǎo)致引發(fā)安全隱患等現(xiàn)象。為此，專利號為45296
公開日為1985年7月16日的美國專利文獻(xiàn)公開了一種匯流導(dǎo)電盤，在匯流導(dǎo)電盤上均勻設(shè)置有四個(gè)直接指向匯流導(dǎo)電盤的圓心的條形槽口，并將各條形槽口沿其邊緣折起，匯流導(dǎo)電盤通過該折起與負(fù)極板連接。
然而，這種改良結(jié)構(gòu)的電池也有缺陷因?yàn)樵谘b配時(shí)，電芯一般是沿著其自身的卷繞方向旋轉(zhuǎn)著塞進(jìn)金屬外殼中，在電芯底部的負(fù)極板與點(diǎn)狀分布的毛刺旋轉(zhuǎn)接觸的過程中，毛刺給予負(fù)極板的作用力是正切向力，不能使電芯卷繞的松緊度得到加強(qiáng)，而在電池使用的過程中，外部的振動也會影響到電池內(nèi)部的電芯，顯然，維持或保證電芯卷繞的松緊度會使電池的性能參數(shù)更為穩(wěn)定，而現(xiàn)有的這種結(jié)構(gòu)的電池并不具有這樣的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是旨在提出一種在裝配或使用的過程中，既能夠維持或保證電芯卷繞的松緊度也可有效匯集電流的堿性二次電池。
根據(jù)本實(shí)用新型，一種可有效匯集電流的堿性二次電池，包括金屬外殼，和置于所述的金屬外殼內(nèi)的由正極板、負(fù)極板以及在正極板和負(fù)極板之間的隔膜紙卷繞成的電芯，所述的正極板與負(fù)極板相互錯(cuò)開以使所述的電芯可在頂部引出電池的正極，在底部引出負(fù)極；在所述的電芯的底部與金屬外殼之間還設(shè)置有與負(fù)極板和金屬外殼均相連接的匯流導(dǎo)電盤，所述的匯流導(dǎo)電盤上設(shè)置有條形槽口，其特征在于所述的條形槽口的兩個(gè)端部之間的連線與經(jīng)過條形槽口的外端部且指向所述的電芯的卷進(jìn)的方向的正切線之間有一尖角，所述的匯流導(dǎo)電盤通過沿所述的條形槽口的兩邊的折起與所述的負(fù)極板相接。
采用本實(shí)用新型后，電池的負(fù)極板與匯流導(dǎo)電盤是通過沿條形槽口的兩邊的折起來相接的，由于該折起本身是連續(xù)的條狀，這樣，負(fù)極板與匯流導(dǎo)電盤實(shí)際上是線狀的而不是點(diǎn)狀的接觸，當(dāng)外界的震動影響到電芯時(shí)，不會降低負(fù)極板與匯流導(dǎo)電盤之間良好的接觸性；同時(shí)，由于條形槽口并不直接指向匯流導(dǎo)電盤的圓心，而是偏有一定的角度，這樣，在裝配或使用的過程中，當(dāng)電芯旋轉(zhuǎn)時(shí)，條形槽口上與電芯或負(fù)極板相接的折起會使得電芯卷繞的松緊度不會改變，甚至還會得到加強(qiáng)，因而不會影響負(fù)極板與匯流導(dǎo)電盤的接觸或連接效果，本實(shí)用新型的堿性二次電池在需要高倍率放電的場合，性能更為穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型所述的條形槽口在匯流導(dǎo)電盤上的位置示意簡圖；圖3是本實(shí)用新型所述的匯流導(dǎo)電盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體的實(shí)施方式參照附圖1，本實(shí)用新型所述的堿性二次電池，包括金屬外殼1，和置于所述的金屬外殼1內(nèi)的由正極板、負(fù)極板以及插在正極板和負(fù)極板之間的隔膜紙卷繞成的電芯2，正極板與負(fù)極板以通常的方式相互錯(cuò)開以使所述的電芯可在其頂部引出電池的正極，在其底部引出負(fù)極；一般情況下，負(fù)極板在電芯2的下面(或底部)伸出或凸起一些，相應(yīng)地，正極板在上面伸出或凸起一些，由于這些特點(diǎn)與現(xiàn)有技術(shù)無本質(zhì)的不同，因而，圖中未特別示出負(fù)極板、正極板和隔膜紙；在所述的電芯的底部與金屬外殼1之間還設(shè)置有與負(fù)極板和金屬外殼1均相連接的匯流導(dǎo)電盤3，匯流導(dǎo)電盤上設(shè)置有條形槽口31，所述的條形槽口31的兩個(gè)端部之間的連線與經(jīng)過條形槽口的外端部且指向所述的電芯的卷進(jìn)的方向的正切線之間有一尖角，匯流導(dǎo)電盤3通過沿條形槽口31的兩邊的折起32與負(fù)極板(就是如圖1中所示的電芯底部)相接，尤其是電芯受到垂直方向力時(shí)，條形槽口兩邊的折起會插入負(fù)極板內(nèi)，這樣，位于電芯2的底部的負(fù)極板通過折起32就實(shí)現(xiàn)了與匯流導(dǎo)電盤3的線狀接觸、連接，外界的震動而不會引起的電芯在金屬外殼內(nèi)的移動，也就不會破壞或降低電芯2的底部與匯流導(dǎo)電盤3原先的接觸狀態(tài)，即電池內(nèi)部的接觸電阻不會升高，保持電池電化學(xué)性能的穩(wěn)定性和安全性能，這些優(yōu)點(diǎn)在需要高倍率放電的場合，比如電動工具中使用堿性二次電池時(shí)特別有用。
為進(jìn)一步提高本實(shí)用新型的實(shí)用性能，前述的條形槽口至少設(shè)置有三個(gè)、四個(gè)，也可以有更多個(gè)，圖3中示出了四個(gè)條形槽口，所述的各個(gè)條形槽口均勻分布在所述的匯流導(dǎo)電盤上，當(dāng)然，前述的均勻性也無須絕對，只要使得電芯2在金屬外殼1內(nèi)、在匯流導(dǎo)電盤3上可以大致擺正不偏斜、且穩(wěn)定地被支撐即可。
為了使得裝配或使用電池的過程中，維持電芯卷繞的松緊度，本實(shí)用新型特別將所述的條形槽口的兩個(gè)端部之間的連線與經(jīng)過條形槽口的外端部且指向所述的電芯的卷進(jìn)的方向的正切線之間設(shè)置有一尖角A，具體結(jié)構(gòu)可以參考圖2所示，圖中的漸開線是為了示出電芯中的正極板、負(fù)極板和隔膜紙的卷繞方向，所述的卷進(jìn)的方向是指圖2中標(biāo)示在該漸開線上的箭頭方向，即所述的條形槽口是一個(gè)斜向的條形槽口，而不再是象前述美國專利文獻(xiàn)中所述的直接指向匯流導(dǎo)電盤的圓心，作出這種改進(jìn)的目的是在電芯旋轉(zhuǎn)著塞進(jìn)金屬外殼中，當(dāng)電芯底部的負(fù)極板與折起32接觸時(shí)，折起32給予負(fù)極板的作用力也是斜向的，該斜向力實(shí)際上可以分解成兩個(gè)分力一個(gè)是與圖中所示的正切方向相反的阻力，這個(gè)分力在現(xiàn)有技術(shù)中也有；還一個(gè)就是指向匯流導(dǎo)電盤中心的分力，而這是前述美國專利文獻(xiàn)中以及在點(diǎn)狀分布的毛刺上產(chǎn)生不出來的，也正是該分力可以加強(qiáng)至少可以維持電芯卷繞的松緊度，而且，在使用電池的過程中，當(dāng)外界的震動傳遞給電芯時(shí)也有相同的效果。所述的尖角A最好選擇在45°～85°，太大了，向心的分力過小，難以顯示前述效果；太小了會降低負(fù)極板與匯流導(dǎo)電盤連接接觸的牢靠度。
為了使得負(fù)極板與匯流導(dǎo)電盤連接接觸的更為緊密，如圖3所示，可以將所述的折起32迎向所述的電芯的卷進(jìn)的方向(即圖3所示的箭頭方向)并與所述的匯流導(dǎo)電盤所在的平面之間有一斜角B，目的也在于降低電池的接觸電阻，因?yàn)樵陔娦拘D(zhuǎn)著塞進(jìn)金屬外殼中，或者當(dāng)電芯受到外界施加的向下的壓力時(shí)，前述的折起32會更容易地鑲嵌進(jìn)電芯底部的負(fù)極板中，使得匯流導(dǎo)電盤和負(fù)極板結(jié)合得更為緊密，從而保證電池的內(nèi)阻不因使用狀況的變化而升高，提高電池的高倍率放電特性。所述的斜角B最好選擇為50°～85°。因?yàn)椋?dāng)斜角B過大，甚至成為直角，在電芯旋進(jìn)時(shí)，折起32會順著電芯旋轉(zhuǎn)的方向翻動，這樣，有可能使斜角B成為鈍角而達(dá)不到鑲嵌或者刺進(jìn)負(fù)極板的目的，進(jìn)而影響接觸的緊密性，而斜角B過小，在受壓力時(shí)，嵌入深度也不理想。
需要說明的是，本實(shí)用新型在有多個(gè)條形槽口時(shí)，實(shí)際上并不需要各條形槽口形狀以及結(jié)構(gòu)完全一致，包括條形槽口兩邊的折起32，甚至只要有一邊也可以基本達(dá)到本實(shí)用新型目的，應(yīng)該說這些簡單的變換都仍然在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可有效匯集電流的堿性二次電池，包括金屬外殼(1)，和置于所述的金屬外殼(1)內(nèi)的由正極板、負(fù)極板以及插在正極板和負(fù)極板之間的隔膜紙卷繞成的電芯(2)，所述的正極板與負(fù)極板相互錯(cuò)開以使所述的電芯(2)可在頂部引出電池的正極，在底部引出負(fù)極；在所述的電芯(2)的底部與金屬外殼(1)之間還設(shè)置有與負(fù)極板和金屬外殼(1)均相連接的匯流導(dǎo)電盤(3)，所述的匯流導(dǎo)電盤上設(shè)置有條形槽口(31)，其特征在于所述的條形槽口(31)的兩個(gè)端部之間的連線與經(jīng)過條形槽口的外端部且指向所述的電芯(1)的卷進(jìn)的方向的正切線之間有一尖角，所述的匯流導(dǎo)電盤通過沿所述的條形槽口的兩邊的折起(32)與所述的負(fù)極板相接。
2.如權(quán)利要求1所述的可有效匯集電流的堿性二次電池，其特征在于所述的條形槽口(31)至少有三個(gè)，所述的各個(gè)條形槽口均勻分布在所述的匯流導(dǎo)電盤(3)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的可有效匯集電流的堿性二次電池，其特征在于所述的尖角為45°～85°。
4.如權(quán)利要求3所述的可有效匯集電流的堿性二次電池，其特征在于所述的折起(32)迎向所述的電芯(1)的卷進(jìn)的方向并與所述的匯流導(dǎo)電盤(3)所在的平面之間有一斜角。
5.如權(quán)利要求4所述的可有效匯集電流的堿性二次電池，其特征在于所述的斜角為50°～85°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可有效匯集電流的堿性二次電池，主要是在堿性二次電池中與電芯(2)底部的負(fù)極板和金屬外殼(1)均相連接的匯流導(dǎo)電盤(3)上設(shè)置有條形槽口(31)，所述的條形槽口(31)的兩個(gè)端部之間的連線與經(jīng)過條形槽口的外端部且指向所述的電芯(1)的卷進(jìn)的方向的正切線之間有一尖角，所述的匯流導(dǎo)電盤通過沿所述的條形槽口的兩邊的折起(32)與所述的負(fù)極板相接，由于條形槽口并不直接指向匯流導(dǎo)電盤的圓心，而是偏有一定的角度，當(dāng)電芯旋轉(zhuǎn)時(shí)，條形槽口上與負(fù)極板相接的折起會使得電芯卷繞的松緊度得以維持或加強(qiáng)，因而電池內(nèi)部的接觸電阻不會升高，保持電池電化學(xué)性能的穩(wěn)定性和安全性能。
文檔編號H01M4/64GK2665940SQ20032011803
公開日2004年12月22日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者劉斌, 劉菊, 彭全旺, 王中明 申請人:深圳佳士德電池有限公司