具有绝缘管状外壳的电池制造技术

一种电池，包括：　　　　具有多边形横截面的绝缘管状外壳；和　　　　一个或多个端对端设置在所述外壳内的电化学电池单元。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有绝缘管状外壳的电池
本专利技术涉及电化学电池单元。特别是，本专利技术涉及一种组装电化学电池单元以形成电池的新方法。
技术介绍
在可充电电化学电池单元中，重量和便携性是重要的考虑因素。使可充电电池单元具有长的工作寿命而不需要进行定期维护也是有利的。可充电电化学电池单元被用于多种消费品装置例如计算器、便携式收音机和蜂窝式电话中。可充电电化学电池单元通常被构造成密封的电源组，而所述电源组被设计成特定装置的组成部分。可充电电化学电池单元还可被构造成更大的“电池单元组”或“电池组”。可充电电化学电池单元可被分为“不含水”电池单元或“含水”电池单元。不含水电化学电池单元的一个实例是锂离子电池单元，所述锂离子电池单元使用了用于阳极和阴极的插层化合物，以及液体有机或聚合物电解质。含水电化学电池单元可被分为“酸性”电池单元或“碱性”电池单元。酸性电化学电池单元的一个实例是铅酸电池单元，其使用二氧化铅作为正极的活性材料，和使用具有高表面积多孔结构的金属铅作为负极的活性材料。碱性电化学电池单元的实例是镍镉(Ni-Cd)电池单元和镍-金属氢化物(Ni-MH)电池单元。Ni-MH电池单元采用具有作为活性材料的吸氢合金的负极。吸氢合金能够进行氢的可逆电化学储存。Ni-MH电池单元通常采用具有作为活性材料的氢氧化镍的正极。在碱性电解质如氢氧化钾中，正极和负极被隔开。在Ni-MH电池单元上外加电位后，负极的吸氢合金活性材料通过氢的电化学吸附和氢氧离子的电化学放电，形成金属氢化物进而被充电。该过程如方程式(1)所示：负极反应是可逆的。在放电后，储存的氢从金属氢化物中释放出来，-->从而形成水分子并失去电子。通常，储氢合金用作镍-金属氢化物电池的负极。可使用的一类储氢合金包括AB型合金。AB型合金的实例包括TiNi和MgNi合金。可使用的另一类储氢合金包括AB2型储氢合金。AB2型合金的实例包括二元ZrCr2、ZrV2、ZrMo2、TiNi2和MgNi2合金。另一类储氢合金是AB5型合金。对于AB5型合金来说，A可代表镧，而B可以是过渡金属例如Ni、Mn或Cr。AB5型合金的一个实例是LaNi5。AB5型合金的其它实例包括稀土(稀土金属混合物)合金，例如MmNi5和MmNiCrCoMnAl。其它吸氢合金是通过向主基体中加入选定的改性剂元素从而设计局部化学性质顺序和局部结构顺序而产生的。与单相或多相晶体材料相比，无序吸氢合金具有密度明显增大的催化活性部位和储氢部位。这些附加的部位是造成电化学充电/放电效率提高和电能存储容量增加的原因。储氢部位的特性和数量甚至可独立于催化活性部位进行设计。更具体而言，这些合金被设计以允许以在适用于二次电池应用的可逆性范围内的键合强度下大量贮存解离的氢原子。一些非常有效的电化学储氢合金基于上述无序材料按配方进行制造。存在如美国专利No.4,551,400(“’400专利”)所披露的Ti-V-Zr-Ni型活性材料，所述专利的披露内容在此作为参考而被引用。这些材料可逆地形成氢化物，以便储存氢。在’400专利中使用的所有材料采用了普通的Ti-V-Ni组分，其中至少存在Ti、V和Ni并且可使用Cr、Zr和Al进行改性。’400专利中的材料是多相材料，所述多相材料可包含，但不限于，一个或多个具有C14和C15型晶体结构的相。用于可充电储氢负极的其它Ti-V-Zr-Ni合金如美国专利No.4,728,586(“’586专利”)所述，所述专利的披露内容在此作为参考而被引用。’586专利描述了一种特定子类的Ti-V-Ni-Zr合金，包括Ti、V、Zr、Ni和第五成分Cr。’586专利提到了在Ti、V、Zr、Ni和合金成分Cr之外加入添加剂和改性剂的可能性，并且主要讨论了具体的添加剂和改性剂，这些改性剂的量和相互作用，以及它们预期产生的具体有益效果。在美国专利Nos.5,096,667；5,135,589；5,277,999；5,238,756；5,407,761和5,536,591中对其它吸氢合金材料进行了讨论，所述专利的披露内容在此作为参考而被引用。-->
技术实现思路
本专利技术的一个方面是一种电池，包括：具有多边形横截面的绝缘管状外壳；和一个或多个端对端设置在外壳内的电化学电池单元。附图说明图1示出了包括端对端放置在管状外壳内的第一和第二电化学电池单元的电池；图2示出了图1所示电池顶端的横断面视图；图3示出了空气是如何在图1所示电池的管状外壳内通过的；图4示出了通过叠置六个图1所示电池而形成的电池组；图5示出了图4所示电池组的横断面视图；图6A示出了设置在具有三角形横截面的管状外壳内的电池的横断面视图；图6B示出了设置在具有五边形横截面的管状外壳内的电池的横断面视图；图6C示出了设置在具有六边形横截面的管状外壳内的电池的横断面视图；和图6D示出了设置在具有矩形横截面的管状外壳内的电池的横断面视图。具体实施方式图1示出了本专利技术的一种实施方式。图1示出了包括第一圆柱形电化学电池单元20A和第二圆柱形电化学电池单元20B的电池10。每个电化学电池单元具有顶端或正极端子25，和底端或负极端子35。电化学电池单元端对端放置，使得第一电化学电池单元20A的底端(负极端子)35邻近并且电接触第二电化学电池单元20B的顶端(正极端子)25。第一和第二电化学电池单元被设置在绝缘管状外壳40内。外壳40可由任何不导电材料(例如，任何介电材料)形成。可能的材料的实例包括纸、塑料和橡胶。该外壳优选由纸制成。纸包括通过化学处理纤维素纤维而制成的半合成产物。所述纸可以是介电牛皮纸。该牛皮纸可真空浸渍有酚醛树脂。所述纸可以是硬化纸板。该硬-->化纸板可由棉擦布原纸生产出。该硬化纸板还被称作青壳纸。在如图1所示的本专利技术的实施方式中，管状外壳40具有方形横截面。电池10的横断面视图如图2所示。图2示出了第一电化学电池单元20A的顶端25。如图2所示，在电化学电池单元的侧壁表面和外壳40之间存在间隙50。该间隙50提供了空气(或者甚至是一些其它形式的冷却剂)可循环以冷却设置在外壳内的电化学电池单元的区域。图3示出了可能存在的空气循环流60。管状外壳的方形形状有利于将多个电池组装在一起以形成电池组。如在图4中所示，多个电池10并排叠置在一起以形成电池组70。图5示出了该电池组的横断面视图。在如图1-4所示的管状外壳的实施方式中，管状外壳的横截面是方形的。更一般地，绝缘管状外壳可具有任意多边形的横截面。也就是说，管状外壳的横截面可以具有三条或更多条边的多边形的形式存在。可能存在的横截面的实例如图6A-6D所示。在图6A中，该多边形横截面为三角形。在图6B中，该多边形横截面为五边形。在图6C中，该多边形横截面为六边形。所述多边形横截面的所有边优选具有基本上相同的长度。在这种情况下，该多边形横截面被称作“等边的”。然而，有可能多边形横截面的两条或更多条边可具有不同的长度。在这种情况下，该多边形横截面被称作“不等边的”。例如有可能使用具有如图6D所示的矩形横截面的绝缘管状外壳，而不使用具有方形横截面的绝缘管状外壳。如图6D所示，两条平行的边具有长度L1，而另两条平行的边具有长度L2(其中L1小于L2)。具有矩形横截面的绝缘管状外壳可被用于套住具有如图6D所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种电池，包括：具有多边形横截面的绝缘管状外壳；和一个或多个端对端设置在所述外壳内的电化学电池单元。2、根据权利要求1所述的电池，其中所述电化学电池单元是圆柱形的。2、根据权利要求1所述的电池，其中所述多边形横截面是等边的。3、根据权利要求1所述的电池，其中所述多边形横截面是不等边的。4、根据权利要求1所述的电池，其中所述多边形横截面是方形。5、...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·霍兰德，W·科伊廷，L·纽曼，
申请(专利权)人：双向电池公司，
类型：发明
国别省市：