电池端盖制造技术

一个电化学电池包括一个具有敞开端和封闭封的外壳，以及一个位于封闭端的接触端子。接触端子只盖住外壳封闭端的一小部分，余下的部分可用一个标签盖住。由于采用了较小的接触端子，为电池膨胀而设在正极盖（１７）和外壳（１５）封闭端（１４）之间的间隙（１９）基本上可以取消，因而外壳的长度可以增加而不会超出规定的电池标准总长，并可在壳体内充装更多的反应物质，从而增加电化学电池的使用寿命。（*该技术在2018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】
本专利技术涉及电池及其端盖。碱性电池的典型结构如附图说明图1和2所示。具体来说，碱电池10包括一个钢质外壳15，形状为圆筒状，一端敞开。沿钢壳15的外表面有一个镀金属塑料薄膜标签(未示)，但壳体15两端没有。在钢壳15的封闭端14是一个正极盖17，最好由电镀钢片来做。绕钢壳15的内侧面是阴极，最好由二氧化锰，石墨，溶于去离子水的氢氧化钾溶液，和TEFLON(商标)溶液的的混合物制成。阴极的内表面有一个隔离层30，最好是用无纺布做的，以防电池内任何固体颗粒的迁移。隔离层30内部是由氢氧化钾构成的电解液。电解液内部与电流收集极60(可由黄钢制成)相接触的是一个阳极50，它最好由锌粉，凝胶剂和其它一些添加剂制成。电流收集极60与一个铜铆钉70相接触，铆钉穿过钢壳15敞开端的一个尼龙密封垫71，以防止钢壳15中的反应物质泄漏。尼龙密封垫71同金属垫片72和电池内盖74接触，内盖最好用钢做。负极盖75(最好用电镀钢片做)与电池内盖74和黄铜铆钉75相接触。铆钉70通过尼龙密封垫71的孔与电流收集极60接触。负极盖75通过尼龙密封垫71与钢壳15电绝缘。正极盖17中央有一个凸起的小块18，用作电池的正接触端子。如图1所示，正极盖17的直径基本上与圆筒钢壳15的直径相等。正极盖17沿周边与钢壳15的封闭端14相接触。由于电池在贮存和使用中可能会膨胀，而正极盖17是坚固不易弯曲的，因此在正极盖17内表面的和封闭端14外表面之间要有约0.022英寸(0.56mm)的间隙，以容许这种膨胀发生。正极盖17可以在将阴极塞进去以后用焊接片42固牢在壳体上。如图2所示，正极盖17还包含一个沿周边向外突起的加强筋16。在目前的一种结构中，这个加强筋从外壳15封闭端14的外表面突出0.042英寸(1.07mm)多一点。此外，在该结构中，正接触端子18的外表面从加强筋16的外表面再延伸0.090英寸(2.3mm)。设计碱电池时，一个主要目标是增加电池的使用效能。所谓使用效能，是指电池在一定负荷下放电至它不能再去原来打算的场合下使用的特定电压这一段时间长度。增加使用效能的一个可行途径是增大电池的内部体积，以增加电池内的反应材料量。但是电池在商业上的外形尺寸是固定的，这就限制了电池内反应材料量的增加。例如，从正极接触端子18的端部至负极盖75外表面的电池长度，以及形成正极接触端子18的凸起高度，都有标准规定。为了去保持电池外形尺寸的条件下，把更多的反应材料装入电池内，原来碱电池的钢标签和绝缘纸筒一般都已被更薄的涂金属塑料薄膜所代替。因而钢外壳可以增大以提供更大的内部体积。改用更薄的塑料薄膜标签后，典型的碱电池的使用效能增加了很多。另一种用来增加电池使用效能的途径是更好地利用电极材料。这是在Wendi Swierbut等人的美国专利US-A-5,501,924中采用的方法，他们采用二氧化锡作为阴极的添加剂。尽管电池使用效能在过去有所增加，寻找新的增加使用效能的方法仍然是电池设计者的主要目标。现在我们惊奇地发现，通过减小壳体封闭端的端盖直径，可以改善碱电池的使用效能。这样可以减小盖和壳体之间的间隙，从而进一步增加电池的内部体积。因此，首先本专利技术提供一种电化学电池，它包括具有一个敞开端和一个封闭端的外壳，一个位于封闭端的接触端子；这种电池的特征在于所述端子只盖住外壳封闭端的一部分。其次，本专利技术提供一种电化学电池圆筒形外壳封闭端的组合式端盖，其导电接触端子的直径比圆外壳的直径小得多。建议采用一种柔性盘状标签来盖住外壳封闭端未被接触端子盖住的那部分表面。通过采用较小的接触端子或盖，在普通结构中用来让电池膨胀的、处于正极盖17和外壳15封闭端14之间的间隙19(参见图1)基本上可以不要。因此，外壳的长度可以增加而不会超出电池总长应满足的标准。另外，正极盖上的加强筋也可以取消，以进一步增大电池内部体积，而同时保持正极接触端子能突出0.09英寸(2.3mm)的距离。一般而言，本专利技术的电池包括一个圆筒形外壳，它至少包含一个阳极和一个阴极，且具有一个敞开端和一个封闭端。通常一个第一接触端子装在圆筒外壳的敞开端内并与外壳绝缘，而一个突出的第二接触端子安置得与圆筒外壳封闭端作电接触。在本专利技术中，此第二接触端子来将圆筒外壳封闭端的外表面全部盖住。下面是本专利技术的一些优选实施例。其中的一种电化学电池包括一个圆筒外壳，它包含至少一个阳极和一个阴极，且有一个敞开端和一个封闭端；一个第一接触端子组件装在圆筒外壳和敞开端内，且与圆筒外壳绝缘；一个突出的第二接触端子安置得与圆筒外壳封闭端作电接触，此第二接触端子只盖住圆筒外壳封闭端的外表面的很小一部分。上述原电池最好是干电池，特别是负极端子是处于圆筒外壳敞开端的干电池。优选干电池是碱性电池。我们优选第一接触端子是与阳极电接触的负极接触端子，面第二接触端子是与阴极电接触的正极接触端子。一般而言，我们希望本专利技术的电池还包括一个端盖标签，它装在外壳(最好是圆筒状)封闭端的外表面上，并覆盖外表面未被第二接触端子盖住的那一部分。不过，如希望的话，也可以让壳体表面裸露，或者用标签遮盖表面的一部分，而将另一部分(例如)涂上漆。为方便起见，通常端盖标签上带有一个接纳接触端子的小孔，但并不一定要让二者恰好相配。另外，标签最好延伸到外壳的周边，使得通常与外壳端面搭接的外标签与端面标签搭上，以保持其边缘牢靠。端盖标签最好采用涂金属塑料薄膜材料，尽管内行人也可以采用其它适当的材料。我们特别推荐将一个外标签贴在圆筒外壳侧壁的外表面上，以与正极盖标签的周边边缘搭接上。第二接触端子可以是任何合适形状，但一般都选择圆形。此外，虽然端子可以放在任何希望的位置，但最好是同心地装在圆筒外壳封闭端面上。端子可带有任何适当的突脊之类结构，虽然通常只要中心有一个高出点就足够了，这可保证与使用该电池的装置电接触良好。虽然第二接触端子可以是实心的，但一般最好把它作成空心的，例如用一块金属片来形成。这既可节省材料，又不必用铸造这样的复杂成形片，因而对降低成本的提高工效都有好处。本专利技术的电池的第二接触端子直径可以为任意值，只要小于外壳端面的直径即可，不过若端子覆盖外壳端面50％或以上，则尺寸优点并不特别显著。我们特别推荐端子直径等于圆筒外壳直径的40％或更小，最好是25％或更小。第二端子可以用不同的材料来做，不过一般最好用镀镍钢。第二接触端子最好是一个导电的基底，它有一个周边区，用来与圆筒外壳的封闭端连在一起。建议在端子上有一个突起面，最好为从导电基底底面伸出的一个环形凸脊，用作与外壳接触的正极接触面。本专利技术还提供一个组合盖子，它由一个端子和端盖标签组成。在一个优选实施例中，这个组合盖是在电池的一个端面上，该电池具有一个圆筒状外壳，内含一个阳极和一个阴极，该组合盖包括一个装在圆筒外壳封闭端面上的接触端子，它只盖住封闭端外表面全部表面积中很小一部分；以及一个装在同一个圆筒外壳封闭端面上的盘状盖标签，它将未被接触端子盖住的那部分封闭端外表面盖住，标签有一个孔，让接触端子露出来，标签的直径基本上与圆筒外壳的直径相等。本专利技术还提供一种电池，它包括一个圆筒状外壳，里面至少包含一个阳极和一个阴极，圆筒外壳有一个敞开端和一个封闭端；一个盖端子组件，它安装在圆筒外壳敞开端内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电池，包括一个具有敞开端和封闭端的外壳，及一个处于封闭端的接触端子，其特征在于，该端子只盖住外壳封闭端的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GR隆斯贝里，
申请(专利权)人：永备电池有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]