一种带热保护的碱性锌锰干电池的制作方法

本实用新型属于电池技术领域，涉及一种电池，特别涉及一种带热保护的电池，尤其涉及一种带热保护的碱性锌锰干电池。

背景技术：

目前，随着家用电器朝着小型化、智能化和多功能化的方向发展，人们对电池的需求日益增长，其中，干电池凭借其价格低廉、携带方便、制造简单等优势被广泛用于医疗仪器、电动玩具和遥控器等家用电器具。然而干电池在生产、运输、贮存和使用过程中由于不当操作易造成电池因外部短路而发热，以致烫伤人体或损坏用电器，甚至发生起火、爆炸等安全事故，存在着严重的安全隐患。例如生产过程中有时会出现封口处的金属毛刺与负极盖接触而引发外部短路；在运输过程中因操作不当使电池翻倒杂乱排列，或接触到金属件造成部分电池外部短路；在贮存和使用过程中因容器有脏污导电或者金属弹簧接触件等使电池造成外部短路。目前，常用于解决电池外部短路问题的方法包括在电池负极盖和封口卷边缝隙中放入安全塑料环等，但这也不能防止电池装错或者意外的刺破标贴引起的短路等情况。

CN202855837U公开了一种聚合物锂离子电池，在聚合物锂离子电池与保护板之间串接正温度系数热敏电阻，当电池异常发热或通过超负荷电流时，正温度系数热敏电阻阻值大幅增加，起到断开电路的保护作用。然而电池的极耳与热敏电阻通过焊接相连接，若焊接处长期暴露于氧气或碱性环境中，焊接处极易被侵蚀，导致热敏电阻剥落。

CN106450060A公开了一种锂离子电池及其盖板，通过在盖板处设置热敏电阻能够有效防止电池因内部短路造成的温度升高，避免了因电池内部温度过高导致鼓胀而发生起火爆炸等事故，然而其并未有效解决电池因外部短路而导致的发热问题。

CN203910875U公开了一种圆柱锂电池过流保护组合盖帽，该组合盖帽在电池外部短路时通过热敏电阻使电池断路，增加了安全保护功能，然而该组合盖帽仅应用于锂电池中，且热敏电阻并未与极耳直接连接，对温度的敏感程度有所降低。

因此，需要采用一种结构简单、便于操作且安全性高的方式对干电池的发热情况及时作出反馈，从而避免其因外部短路造成高温而导致安全事故。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种带热保护的碱性锌锰干电池，所述带热保护的电池结构简单，安全性高，能够有效防止电池因外部短路而产生高温引发危险。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种带热保护的碱性锌锰干电池，包括负极端，所述带热保护的碱性锌锰干电池还包括热保护层。

所述热保护层设置于负极端的表面。

所述带热保护的碱性锌锰干电池通过设置热保护层使得所述电池能够有效防止电池因外部短路而产生高温引发危险，该设置结构简单，安全性高。

优选地，所述热保护层包覆负极端的顶面和/或侧面，本领域内的技术人员可以根据需要进行合理地选择。

所述保护层包括正温度系数热敏性电阻材料层。

所述热保护层包括开关温度范围为40-60℃的正温度系数热敏性电阻材料层，优选的，所述正温度系数热敏性电阻材料的开关温度可以是40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等。

所述热保护层包括厚度为0.05-0.60mm的正温度系数热敏性电阻材料层，优选地，所述正温度系数热敏电阻材料层的厚度可以是0.10mm、0.30mm、0.40mm、0.50mm或0.55mm等，优选为0.10-0.30mm。

一方面，若正温度系数热敏性电阻材料层的厚度较低，当电池发生短路时，热保护层由于升温所增加的电阻有限，不能有效的降低短路电流；另一方面，若正温度系数热敏性电阻材料层的厚度较高，虽然能够缓解电池短路时的发热现象，但成本增高，而且会使电池总高度变高，影响电池正常使用，因此本实用新型的热保护层优选为厚度为0.05-0.60mm的正温度系数热敏性电阻材料层。

所述热保护层包括热敏电阻薄膜层和/或热敏电阻涂层。

所述热敏电阻薄膜层粘贴于负极端的顶面。

所述热敏电阻涂层设置于负极端的顶面和侧面。

当碱性锌锰干电池的负极端的表面覆盖所述热保护层时，如果电池发生外部短路，温度超过开关温度，热保护层的电阻值上升，从而控制电池温度，有效防止电池因外部短路而产生的高温危险。本领域的技术人员应当知晓，成本低廉的热敏电阻薄膜层与保护面积更大的热敏电阻涂层都能够实现本实用新型所提供的结构简单、安全性高且能够对发热情况作出反馈的带热保护的碱性锌锰干电池。

所述带热保护的碱性锌锰干电池还包括导电粘结层，所述导电粘结层设置于所述热敏电阻薄膜层与负极端之间。

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池的过热保护方式为：

电池发生外部短路，温度升高；

短路通路中的热保护层的温度超过开关温度，阻值升高；

短路通路中的电流减小，电池温度得到控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池结构简单，使用方便。

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池响应速度快。

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池能够降低电池外部短路造成的高温发热所带来的危险。

附图说明

图1为实施例1提供的带热保护的碱性锌锰干电池的结构示意图。

图2为实施例3提供的带热保护的碱性锌锰干电池的结构示意图。

图3为实施例4提供的带热保护的碱性锌锰干电池的结构示意图。

其中：1，正极端；2，负极端；3，热保护层；4，导电粘结层。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

一种带热保护的碱性锌锰干电池，其结构示意图如图1所示，包括正极端1和负极端2，所述带热保护的碱性锌锰干电池还包括热保护层3。

所述热保护层3为由正温度系数热敏性电阻材料制备成的热敏电阻薄膜，开关温度为50℃，所述热保护层3粘贴于负极端2的顶面，所述热保护层3的厚度为0.60mm。

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池的过热保护方式为：

电池发生外部短路，温度升高；

短路通路中的热保护层3的温度超过开关温度50℃，阻值升高；

短路通路中的电流减小，电池温度得到控制。

实施例2

一种带热保护的碱性锌锰干电池，包括正极端1和负极端2，所述带热保护的碱性锌锰干电池还包括热保护层3。

所述热保护层3为正温度系数热敏性电阻材料制备成的热敏电阻涂层，开关温度为45℃，所述热保护层3喷涂在负极端2的顶面，热保护层3的厚度为0.30mm。

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池的过热保护方式为：

电池发生外部短路，温度升高；

短路通路中的热保护层3的温度超过开关温度45℃，阻值升高；

短路通路中的电流减小，电池温度得到控制。

实施例3

一种带热保护的碱性锌锰干电池，其结构示意图如图2所示，包括正极端1和负极端2，所述带热保护的碱性锌锰干电池还包括热保护层3与导电粘结层4。

热保护层3为由正温度系数热敏性电阻材料制备成的热敏电阻薄膜，热保护层3粘贴于负极端2的顶面，热保护层3与负极端2之间还设置有导电粘结层4，所述热保护层3的厚度为0.10mm。

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池过热保护的方式为：

电池发生外部短路，温度升高；

短路通路中的热保护层3的温度超过开关温度60℃，阻值升高；

短路通路中的电流减小，电池温度得到控制。

实施例4

一种带热保护的碱性锌锰干电池，其结构示意图如图3所示，包括正极端1和负极端2，所述带热保护的碱性锌锰干电池还包括热保护层3。

所述热保护层3为正温度系数热敏性电阻材料制备成的热敏电阻涂层，开关温度为45℃，所述热保护层3喷涂在负极端2的顶面与侧面，热保护层3的厚度为0.05mm。

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池的过热保护方式为：

电池发生外部短路，温度升高；

短路通路中的热保护层3的温度超过开关温度40℃，阻值升高；

短路通路中的电流减小，电池温度得到控制。

对比例1

一种碱性锌锰干电池，除不设置热保护层3外，其余与实施例1所述的碱性锌锰干电池相同。

所述碱性锌锰干电池由于不设置热保护层，当电池短路时，其温度迅速升高。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的带热保护的碱性锌锰干电池结构简单，使用方便，响应速度快，能够降低电池外部短路造成的高温发热所带来的危险。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。