【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及具有基本薄片状构造和高的面积与厚度纵横比的薄片碱性电池。本专利技术涉及其中阳极或阴极集电器预涂布有密封金属的薄片碱性电池，所述密封金属形成耐碱性金属氧化物薄膜以改善粘结。本专利技术涉及其中阳极包含锌和阴极包含二氧化锰的薄片碱性电池。常规的碱性电化学电池具有包含锌的阳极和包含二氧化锰的阴极以及碱性电解质。电池典型地形成有圆柱形外部外壳。新电池具有约1.6伏的开路电压(EMF)，并在中等耗电服务(100至300毫安)下具有介于约1.0至1.2伏之间的典型平均运行电压。圆柱形外壳最初形成有扩大的开口端和相对的封闭端。当提供了电池内容物之后，将具有绝缘索环和负端端帽的端帽组件插入到外壳开口端内。通过将外壳边缘在绝缘索环边缘之上卷曲并在绝缘索环周围径向压缩外壳使开口端封闭以提供紧密的密封。绝缘索环使负端帽与电池外壳电绝缘。在相对的封闭端处的电池外壳的一部分形成正端。圆柱体形状的常规碱性电池可以多种普遍公认的型号购得，即，AAAA、AAA、AA、C和D型电池。在提交于2003年11月26日的普通转让的美国专利申请序列10/722,879中描述了一种薄片电池，其中将电池内容物装入固体金属壳体中。金属壳体具有含封闭端和相对开口端的完整主体表面。将电池内容物插入开口端内，然后用端帽将其密封。端帽设计有金属裙边、塑料绝缘索环和设置在索环内的金属柱或铆钉。将金属裙边压缩在绝缘索环周围，而索环压缩在金属柱周围，以在两个界面处均形成耐碱性密封。然后通过焊接将端帽组件的金属裙边接合到金属壳体上。用阳极和阴极材料填充这种电池变得日益困难，因为期望的电池厚度变得更小，例如远远...
【技术保护点】
在包括外壳、负端子和正端子、阳极和阴极以及阳极集电器的碱性电池中，其中所述集电器的第一部分与所述阳极接触，所述集电器的第二部分与所述负端子接触，所述集电器的第三部分毗邻电绝缘构件，改进包括：所述集电器的所述第三部分的表面的至少一部分毗邻包括密封金属的所述绝缘构件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-8-9 10/914,7381.在包括外壳、负端子和正端子、阳极和阴极以及阳极集电器的碱性电池中，其中所述集电器的第一部分与所述阳极接触，所述集电器的第二部分与所述负端子接触，所述集电器的第三部分毗邻电绝缘构件，改进包括：所述集电器的所述第三部分的表面的至少一部分毗邻包括密封金属的所述绝缘构件。2.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述集电器的所述第三部分的至少一部分通过其间的粘合剂材料粘结到所述电绝缘构件上，使得当所述集电器粘结到所述绝缘构件上时，所述粘合剂材料的至少一部分接触所述密封金属的至少一部分。3.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述阳极集电器包括金属，并且所述密封金属包含按所述金属重量计的大多数组分。4.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述阳极集电器基本上由所述密封金属组成。5.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述阳极集电器的所述第三部分的表面的至少一部分预涂布有所述密封金属。6.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述阳极集电器包括薄膜层压材料，所述层压材料包括至少一个聚合物膜层和位于其上的至少一个包括所述密封金属的金属层。7.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述阳极集电器包括薄膜层压材料，所述层压材料包括至少一个聚合物膜层和位于其上的至少一个基本上由所述密封金属组成的金属层。8.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述密封金属具有形成金属薄膜化合物的性质，所述化合物包括当所述密封金属暴露于环境空气时在其表面上的相同金属氧化物与相同金属氢氧化物中的至少一种，其中所述金属膜化合物耐碱性电解质的侵蚀。9.如权利要求8所述的碱性电池，其中在所述密封金属的表面上-->形成的所述金属薄膜化合物基本不溶于碱性电解质。10.如权利要求8所述的碱性电池，其中所述阳极包括当所述电池放电时进行电化学反应的阳极活性材料，并且所述密封金属具有比所述阳极活性材料更负的电化学电位，使得存在于所述密封金属表面上的所述密封金属化合物在所述碱性电解质存在时不被所述阳极活性材料还原。11.如权利要求8所述的碱性电池，其中所述阳极包括含有锌的阳极活性材料，并且其中所述密封金属具有比所述锌更负的电化学电位，使得存在于所述密封金属表面上的所述密封金属化合物在所述碱性电解质存在时不被所述锌还原。12.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述密封金属选自由下列金属组成的组：镁、锆、钛、铪、钪、钇、镧系元素、以及它们的合金。13.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述密封金属选自由下列金属组成的组：镁、锆、钛、铪、钇、钪、以及它们的混合物。14.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述密封金属选自由下列金属组成的组：镁、锆、钛、铪、钪、钇、以及它们的合金。15.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述密封金属选自由下列金属组成的组：镁、锆、以及它们的合金。16.如权利要求1所述的碱性电池，其中所述电绝缘构件包括有机高分子材料。17.如权利要求2所述的碱性电池，其中所述粘合剂选自由下列物质组成的组：环氧、聚酰胺、官能化聚乙烯和沥青。18.如权利要求2所述的碱性电池，其中所述粘合剂选自由环氧和沥青组成的组。19.一种薄片碱性电池，所述电池包括负端子和正端子、一对包括所述电池的边界表面的至少大部分的相对侧面，所述相对侧面限定其间的短电池尺寸，所述短尺寸介于约0.5和6mm之间，所述电池包括固定在一起形成层压结构的阳极组合件和阴极组合件，所述阳极组合件其内包括阳极材料，并且所述阴极组合件其内包括阴极材料，其中所述阳极组合件包括用于所述阳极的外壳，所述阴极组合件包括-->用于所述阴极的外壳，所述阳极和阴极组合件用粘合剂粘结在一起，其中隔板位于其间以形成层压结构，其中所述阳极外壳包括阳极框架，所述阳极框架具有限定阳极腔体边界的内周边、限定阳极框架外边界的外周边，所述框架具有包括所述周边的正面和相对的背面；所述阳极外壳还包括用粘合剂材料粘结到所述阳极框架背面上的阳极集电器片，使得所述阳极集电器片面向电池的外表面边界，并且其中阳极材料设置在所述阳极腔体内，使得其与所述阳极集电器片接触，其中所述阳极集电器片的至少一部分预涂布有密封金属或包括密封金属，使得当所述阳极集电器片粘结到所述阳极框架上时，所述粘合剂材料的至少一部分接触所述密封金属的至少一部分。20.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述阳极集电器包括薄膜层压材料，所述层压材料包括至少一个聚合物膜层和其上的至少一个基本上由所述密封金属组成的金属片。21.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述阳极集电器包括薄膜层压材料，所述层压材料包括至少一个聚合物膜层和其上的至少一个多层金属片，所述多层金属片包括基本上由非密封金属组成的金属基薄膜和其上基本上由覆盖至少一部分所述金属基薄膜的密封金属组成的涂层。22.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述密封金属具有形成金属薄膜化合物的性质，所述化合物包括当所述密封金属暴露于环境空气时在其表面上的相同金属氧化物与相同金属氢氧化物中的至少一种，并且所述金属薄膜化合物耐碱性电解质的侵蚀。23.如权利要求22所述的碱性电池，其中在所述密封金属的表面上形成的所述金属薄膜化合物比在未涂布所述密封金属的所述集电器表面上形成的所述金属氧化物或所述金属氢氧化物更难溶于碱性电解质。24.如权利要求22所述的碱性电池，其中在所述密封金属的表面上形成的所述金属氧化物或所述金属氢氧化物基本不溶于碱性电解质。25.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述阳极包括当电池放电时进行电化学反应的阳极活性材料，并且所述密封金属具有比所述阳极-->活性材料更负的电化学电位，使得存在于所述密封金属表面上的所述密封金属化合物薄膜在所述碱性电解质存在时不被所述阳极活性材料还原。26.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述阳极包括含有锌的阳极活性材料，并且所述密封金属具有比所述锌更负的电化学电位，使得存在于所述密封金属表面上的密封金属化合物薄膜在所述碱性电解质存在时不被所述锌还原。27.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述密封金属选自由下列金组成的组：镁、锆、钛、铪、钪、钇、镧系元素、以及它们的合金。28.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述密封金属选自由下列金属组成的组：镁、锆、钛、铪、钪和钇、以及它们的合金。29.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述密封金属选自由下列金属组成的组：镁、锆、以及它们的合金。30.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述阳极框架包括有机高分子材料。31.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述粘合剂选自由下列物质组成的组：环氧、聚酰胺、官能化聚乙烯和沥青。32.如权利要求19所述的碱性电池，其中所述粘合剂选自由环氧和沥青组成的组。33.如权利要求19所述的薄片电池，其中阳极材料选自由锌、镉以及金属氢化物合金组成的组；而阴极材料选自由下列物质组成的组：MnO2、NiOOH、AgO、Ag2O、CuO、AgCuO2、Ag2Cu2O3、以及它们的混合物。34.如权利要求19所述的电池，其中电池为一次碱性电池，并且阳极材料包含锌，阴极材料包括含有二氧化锰的固体和含有与所述固体混合的氢氧化钾的电解质水溶液，其中阴极为具有介于约45％和70％之间孔隙度的半固体。35.如权利要求34所述的电池，其中阴极材料还包括石墨化炭黑。36.如权利要求34所述的电池，其中阴极材料还包括石墨化碳纤维。37.如权利要求19所述的电池，其中阴极外壳包括阴极框架，所-->述阴极框架具有限定阴极腔体边界的内周边、限定阴极框架外边界的外周边，所述框架具有包括所述周边的正面和相对的背面；所述阴极外壳还包括用粘合剂粘结到所述阴极框架背面上的阴极集电器片，使得其面向电池的外表面边界，其中阴极材料设置在所述阴极腔体内，使得其与所述阴极集电器片接触，其中所述阴极集电器片的至少一部分预涂布有密封金属，使得当所述阴极集电器片粘结到所述阴极框架上时所述密封金属接触所述粘合剂。38.如权利要求19所述的电池，其中限定其间电池短尺寸的所述侧面包括一对彼此平行的相对侧面。39.如权利要求38所述的电池，其中所述电池的总厚度介于约0.5和6mm之间，其中所述成对的侧面为相对侧面，其中所述总厚度定义为介于所述电池的所述相对侧面的外表面之间的距离。40.如权利要求19所述的电池，其中电池周边的至少一部分为多边形。41.如权利要求19所述的电池，其中电池周边的至少一部分为曲线。42.如权利要求19所述的电池，其中所述电池外表面的至少一部分具有曲率。43.如权利要求19所述的电池，其中所述外表面的至少一部分具有复合曲率。44.如权利要求19所述的电池，其中当从电池外部观察时，所述电池外表面的一部分具有凸曲率，并且所述外表面的另一部分具有凹曲率。45.如权利要求19所述的电池，其中电池厚度不均匀。46.如权利要求19所述的电池，其中所述电池为立方体形状。47.如权利要求19所述的电池，其中电池具有外周边表面和内周边表面，其中所述外和内周边表面在任何点处彼此不接触或相交，其中内周边表面限定连续孔边界，所述连续孔完全穿过限定其间短电池尺寸的电池的两个所述相对侧面。-->48.如权利要求19所述的电池，其中电池具有一个外周边表面和多个内周边表面，其中没有所述周边表面与任何其它所述周边表面在任何点处接触或相交，其中内周边表面限定多个连续孔，每个连续孔完全穿过限定其间短电池尺寸的电池的两个所述相对侧面。49.如权利要求19所述的电池，其中所述电池为刚性结构。50.一种一次碱性电池，所述电池包括负端子和正端子、一对包括所述电池的至少大部分边界表面的相对侧面，所述相对侧面限定其间的短电池尺寸，所述电池形成包括阳极组合件和阴极组合件的层压结构，所述阳极组合件包括用于包含锌的阳极材料的外壳，并且所述阴极组合件包括用于包含二氧化锰的阴极材料的外壳；其中每个所述阳极和阴极外壳包括共用单元框架，所述共用框架形成每个所述阳极和阴极外壳的至少一部分，所述阳极外壳还包括用粘合剂材料粘结到所述共用框架背面上的阳极集电器片，使得其面向所述电池的外表面边界，并且其中阳极材料设置在所述阳极腔体内，使得其与所述阳极集电器片接触，其中所述共用框架具有限定所述框架第一侧面上的阳极腔体以及所述框架相对的第二侧面上的阴极腔体的内周边，其中所述阳极材料设置在所述框架第一侧面上的所述阳极腔体内，并且所述阴极材料设置在所述框架相对的第二侧面上的所述阴极腔体内，其中所述阳极集电器片的至少一部分包括预涂布有密...
【专利技术属性】
技术研发人员：JM鲍尔顿，SM戴维斯，G辛特拉，L平奈尔，CE奥布列恩，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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