CN1264185A - 钮扣形的蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一具有气密密闭钮扣电池形外壳的蓄电池,它由一外壳盖(2)和一外壳盘(1)组成,它们之间设有一电气上绝缘的密封垫(3)。它还包括一由正电极和负电极(5,6)以及位于中间的隔板(7)所组成的电极组合;这里一个极性的至少两个电极至少在其周围的两处进行机械上和电气上的连接,以便获得一机械上牢固的电极叠装(9)。本发明还涉及一生产这种蓄电池的方法。

Description

钮扣形的蓄电池
本发明涉及一种具有气密密闭的钮扣形电池外壳的蓄电池，它由一外壳盖和一外壳盘组成，它们之间设有一电气绝缘的密封垫，它还包括一由正电极和负电极组成的电极组合以及中间的隔板和一电解质。本发明还涉及一用以制造这种蓄电池的方法。
钮扣电池一般具有一扁平圆柱形或椭圆形的气密外壳，其中根据需要设有几个正电极和几个负电极，互相正负相间地一个在一个上面地安排，并在其间设有隔板和一电解质。钮扣电池本身由一外壳盘和一外壳盖组成，其中设有一绝缘的塑料密封。一般情况下外壳盘是正极而外壳盖是负极。许多常用的钮扣电池，其电极是由金属粉末压制成的所谓的外壳电极，它被握住在一纯镍丝的细网中。另外还知道可采用糊状的镍泡沫电极来作为原材料来冲制钮扣电池的电极。
不论采用何种电极，这种常用钮扣电池的电气负载在连接放电的情况下只限制在1CA以下，这里1CA的含义是指钮扣电池在1小时以内所容许的放电电流的强度。因此这种钮扣电池只适用于所需的电流较低的特殊场合。它不能取代那种容许放电电流很大的圆形电池。具有同一极性多电极的钮扣电池可在一完全不同的实施中获知，例如德国专利DE-PS3022907公开了一种电极安排，其中设有一由三个电极组成的电极组，其中靠外侧的两个电极通过一导体来互相连接，而中间的电极是借助一穿过外侧电极的接触钉同外壳盖相连接的。
在GB-PS1512211中公开了一种安排，其中在其边缘的某一位置上在电气上相连接的电极一个放在另一个里面，它们中间设有一折叠成之字形的隔板。
从DE-AS1194471已知有一气密密闭的蓄电池，它含有两组互相分层设置的电极板，其间设有的隔板。在此情况下，每一组的电极板构成一共轭的条带，它被这样来折叠使另一组折叠的极板位于第一级极板之间，它们中间具有隔板。串联相接的每组极板上设有从金属薄膜基体上切割下来的舌状的连接凸肩。
在已知的具有多个相同极性的电极板的钮扣电池的实施方案中，为了使叠片在不同的加工过程中保持在正确的位置，并以正确的程序放置在电池外壳内，在生产中需要很高的费用。
本发明的任务在于提出一种钮扣电池形的蓄电池，它一方面能提高电气负载，并在这方面能与圆形电池和棱镜电池相比，而另一方面能以合理的方法来自动地进行生产。
按照本发明，此任务在以上所述的这种蓄电池中是通过在权利要求1的特征部分所给出的特征来解决的，本发明的其他结构和制造方法在从属权利要求加以说明。
按照本发明，至少一个极性的电极板，或者不权是正极而且是负极的极板至少在其周围的两处进行机械上和电气上的连接，以便获得一机械上牢固的电极叠装。
电极组合最好由几个一种极性的电极板和n+1个另一种极性的电极板组成。数目较少的电极板用一按本发明的接触板相连接。这里n是一个在1-15之间的自然数，电极板的最多数目是受电极的厚度限制的。当n个一种极性的电极被n+1个另一种极性的电极所包围时，接触板通过一隔板与另一极性的电极相隔离。上述的隔板同时兼作为电解质的储存器。
按照本发明的电极具有一例如由延伸的金属片、金属网、金属膜、金属栅、网或泡沫制成的导电基体，电极材料可用粘贴的方法或压制法而固定在基体上。
下面根据附图1-8对本发明的内容进行详细说明，其中：
这里图1表示通过按本发明的钮扣电池的沿着图2中直线B-B的横向截面，图3表示沿着图2中的直线A-A的截面，图4表示在这种电池中电极组合的基本结构，图5表示在按本发明的结构中所用的接触板的一种可能的造型。
图6表示一圆柱形的钮扣电池，而图7和图8表示与它相适应的电极叠装。
从图1可知，按本发明的钮扣电池由一外壳盘(1)和一外壳盖(2)组成，它们之间设有一电气上绝缘的密封垫(3)，并且它们通过一卷边过程来互相连接而气密。在外壳盘(1)上有一个作为薄弱点的十字形缺口(4)，在外壳内部除了一般的电解质外，还有一至少三个电极组成的电极组合，例如在图1中有两个正电极(5)和两个负电极(6)，它们通过隔板(7)互相隔开。另外还设有一接触板(8)。
按本发明的结构可从图4中更详细地看出。按本发明，不仅是正电极(5)而且是负电极(6)各至少设有两个导电舌片(5a，5b和6a，6b)，它们设置在电极的周围，例如在相对的两侧偏向对角线的方向上。在电极(5，6)，隔板(7)和接触板(8)叠好以后，负电极上的舌片(6a和6b)按照本发明可通过压缩或焊接来互相连接。正电极上的凸肩(5a和5b)以同样的方法来连接，同时还与接触板(8)的凸肩(8a和8b)相连接。在图4中以代号(9)表示的电极叠装能在上述的连接完成之后作为一完整的电极组合方便地搬运和处理，并能毫无困难地放入钮扣电池的外壳内。
另外，接触板(8)还设有突出部分(10)，分布在它的周围。
这种也能在自动装置中方便地运输和处理的电极叠装(9)被放入在设有密封垫(3)的外壳盖(2)内。接着再安装外壳盘(1)。按照本发明，密封垫(3)设有模注在其上的凸块(3.1)，通过它电极叠装(9)和/或接触板(8)的突出部分(10)在卷边过程中被压在外壳盘(1)上。
导电舌片(5a，5b，和6a，6b)的连接可采用已知的不同方法来实现，特别有利的是采用超声波焊接或点焊。如果必要的话也能采用在图5中示意表示的接触板(8)，它具有附带着接片(8c)的接触凸肩(8a和8b)。于是正电极(5)的舌片(5a和5b)可啮合在接片(5c)内，并通过压缩过程能使舌片(5a和5b)同接片(8c)在电气上和机械上牢固地互相连接。为了保证电解质毫无问题地通过而到达电极叠装内起见，接触板(8)上设有许多小孔(8d)。
隔板(7)在其突出在电极(5，6)外面的边缘上至少应部分地互相焊接较为有利。
如果不采用在图1-3中所示的椭圆形结构形式的话，按本发明的电池也可制成如图6所示的圆柱形的电池。
在此情况下，基本上呈正方形的正电极板(5)在相对的两侧互相连接，负电极板(6)也同样互相连接。密封垫(3)至少具有两个凸块(3.1)以便附加地把接触板(8)压在电池盘(1)的底部，隔板(7)在电极叠装(9)的4角(7.1)上互相焊接。
适用于这种圆柱形钮扣电池的电极组合(9)详细地表示在图7中。根据图7，负电极(6)和正电极(5)各设有导电舌片(5a，5b，6a，6b)，它们各位于相对的两侧并互相焊接。在这里，正电极(5)还附加地同位于下面的接触板(8)相焊接。根据图8，负电极(6)是采用熟知的焊接或超声波焊接方法互相焊接的，而正电极(5)的连接舌片(5a，5b)同接触板(8)是通过接片(8c)用压缩的办法来互相连接的。
借助于按本发明结构的结实而容易处理的电极组合，正负电极的叠片数目实际上能任意改变、从而电池的容量和结构的尺寸能在很大的范围内改变。通过采用许多较薄的电极，有可能构成具有高的电流负载的蓄电池。按照本发明的钮扣电池，其负载能力可通过采用n个一种极性的电极和n+1个另一种极性的电极来进一步改进。
由于所用的电极能从一条带状电极板上来落料，因此便有可能实现进一步的自动化生产而仅有很少的废料，电极材料最好以糊状借助挤压技术施加在基体材料上。
按照本发明的蓄电池，其正电极主要以氢氧化镍作为活性物质，而负电极以镉或含氢的合金作为活性物质；或者正电极含有一带有锂离子的硫属化物(Chalcogenid)和负电极则以吸收锂的化合物作为活性材料。在电池以氢氧化镍为正极和以含氢的合金为负极的情况下，可采用苛性钾的碱液作为电解质，需要时可附加一些氢氧化钠和氢氧化锂。

Claims (10)

1.具有一气密的密闭钮扣电池形外壳的蓄电池由一通过电气绝缘的密封垫而连接的外壳盘和外壳盖组成，其中包括其中由隔板隔离的正电极和负电极，以及一电解质，其特征在于：外壳内设有一电极组合，其每一极性至少有两个电极，并把另一极性的一个电极包围住，并在电极周围的至少两处具有机械上和电气上的连接，从而获得一在机械上牢固的电板叠装(9)。
2.根据权利要求1的蓄电池，其特征在于：电极(5，6)具有一由延伸的金属片、金属膜、金属栅、金属网或金属泡沫所组成的导电基体。
3.根据权利要求1和/或2的钮扣电池，其特征在于：至少一个极性的电极同一导电的接触板(8)相连接。
4.根据权利要求1-3中之一项或几项的钮扣电池，其特征在于：电极组合由n个一种极性的电极和n+1个另一种极性的电极组成，其中片数较少的电极同一接触板(8)相连接。
5.根据权利要求1-4中之一的钮扣电池，其特征在于：接触板(8)上具有接片(8c)，用它来实现同电极(5)的连接凸肩(5a，5b)的连接。
6.根据权利要求1-5中之一项或几项的蓄电池，其特征在于：接触板(8)上设有孔(8d)和突出部分(10)。
7.根据权利要求1-6中之一项或几项的蓄电池，其特征在于：密封垫(3)设有用于接触板(8)突出部分(10)的凸块(3.1)。
8.根据权利要求1-7中之一项或几项的蓄电池，其特征在于：位于电极(5，6)之间的隔板(7)在它突出在电极(5，6)外面的边缘上至少部分相互焊接。
9.根据权利要求1-8中之一项或几项的蓄电池，其特征在于：正电极含有氢氧化镍作为活性物质，负电极以含氢的合金或镉作为活性材料，或者：正电极以含有锂离子的硫属化物(Chalcogenid)作为活性物质，而负电极以吸收锂的化合物作为活性材料。
10.根据权利要求1-9中之一项或几项的蓄电池的生产方法，其特征在于：
制造一电极带条，从它上面进行落料来制成电极板；
正负电极(5，6)彼此相同地予以叠装，在它们中间用隔板(7)隔开；不仅是正极而且是负极(5，6)各在其周围的两处互相连接；
所制成的电极叠装(9)经过电解质的浸渍后放入其中设有密封垫(3)的电池盖(2)内；
在装上电池盘(1)之后，容器外壳部分经过互相卷边而使之气密。
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