一种碱性电池的正极环及碱性电池的制作方法

1.本发明涉及碱性电池，尤其涉及一种碱性电池的正极环及碱性电池。


背景技术：

2.碱性电池主要由钢壳、负极集流体组件、正极环、隔离管、负极等组成，所述正极环的外壁贴合钢壳内壁，正极环的内壁贴合隔离管，隔离管中间填满负极锌膏，所述负极集流体组件包括负极集流体、密封圈以及负极底盖，所述铜针插设于隔离管中间。碱锰一次电池正负极的反应如下所示：正极：mno2+h2o+e-=mnooh+oh-负极：zn+2e-+oh-=[zn(oh)4]
2-反应过程中，正极需要消耗水分，即需要负极输送水分；正极产物oh-需要及时的扩散到负极，即需要负极单质锌均匀快速的反应，生成锌离子并消耗oh-，不让oh-囤积，这样反应才能有序、快速的进行，不会造成正负极活性物质的反应不充分。
[0003]
反应效率与正极环与隔离管的接触面、负极集流体与正极环的内壁的间距息息相关。而目前市面上的碱性电池的正极环为圆环状，所述负极集流体为镀锡或镀铟的铜直钉，若通过增大正极环的内径增大正极环与隔离管的接触面，又会导致负极集流体与正极环的内壁的间距增大，若直接增大负极集流体的直径以提升负极集流体与负极锌膏的接触面，又会导致负极锌膏的填充量减少。如何协调正极环与负极锌膏的体积占比成为解决提高反应效率研发过程中亟待解决的问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的之一在于提供一种碱性电池的正极环。
[0005]
实现本发明目的一的技术方案是：一种碱性电池的正极环，其中部开设有通槽，所述通槽贯通所述正极环的上、下表面，所述通槽的横截面形状为十字形。
[0006]
进一步地，根据正极环的视密度以及通槽内可容纳的负极锌膏的视密度的计算, 所述正极环的体积: 所述通槽的体积=1.6～1.7。
[0007]
本发明通槽横截面形状为十字形的正极环结构与传统的圆环形正极环结构相比，在n/p值相同的情况下，正极环的内壁的表面积更大，同时通过控制所述正极环的体积:所述通槽的体积=1.6～1.7，能够将负极的容量n和正极的容量p之比n/p值可控制在1～1.05之间，实现对正极的优化利用。
[0008]
本发明的目的之二在于提供一种碱性电池。
[0009]
实现本发明目的二的技术方案是，一种碱性电池，其包括电池钢壳，所述电池钢壳的上端装配有负极集流体组件，所述电池钢壳内同轴嵌设有前述正极环，所述正极环的所述通槽内套装有隔离管，所述隔离管与所述通槽的槽壁贴合，所述隔离管内填充有负极锌膏。
[0010]
进一步地，所述负极集流体组件包括负极集流体和密封圈，所述负极集流体呈柱
状，所述负极集流体的上端为与所述密封圈配合的密封圈装配部，所述负极集流体的下端的外壁沿所述负极集流体的周向间隔设置有四个集流叶片，各所述集流叶片插设于所述隔离管内。
[0011]
本发明目的二实现的碱性电池，与市面上常规的碱性电池相比，特殊的正极环结构可增加隔离管和正极环的接触面积，同时增加负极锌膏与正极环反应的面积，利于活性物质间的高效快速反应，并且能够提高正极物质的含量，降低负极活性物质的含量，可将负极的容量n和正极的容量p之比n/p值可控制在1～1.05之间。
附图说明
[0012]
图1为本发明实施例所述碱性电池的纵向剖视结构示意图；图2为本发明实施例所述正极环和所述负极集电体的横向剖视结构示意图；图3为本发明所述负极集电体的立体结构示意图。
具体实施方式
[0013]
以下结合附图对本发明的较佳实施例作详细说明。
[0014]
如图1至图3所示，一种碱性电池，其包括电池钢壳1，所述电池钢壳1的上端装配有负极集流体组件2，所述电池钢壳1内同轴嵌设有正极环3，所述正极环3的中部开设有通槽31，所述通槽31贯通所述正极环3的上、下表面，所述通槽31的横截面形状为十字形，根据所述正极环3的视密度以及所述通槽31内可容纳的负极锌膏的视密度的计算, 所述正极环的体积: 所述通槽的体积=1.6～1.7，所述正极环3的所述通槽31内套装有隔离管4，所述隔离管4与所述通槽31的槽壁贴合，所述隔离管4内填充有负极锌膏（未图示）。
[0015]
所述负极集流体组件2包括负极集流体21和密封圈22，所述负极集流体21呈柱状，所述负极集流体21的上端211为与所述密封圈配合的密封圈装配部，所述负极集流体21的下端212的外壁沿所述负极集流体21的周向间隔设置有四个集流叶片213，各所述集流叶片213插设于所述隔离管4内。
[0016]
本发明所述横截面形状为十字形的正极环结构与传统的圆环形正极环结构相比，在n/p值相同的情况下，正极环的内壁的表面积更大；片状的十字形针身末端结构增加了针身的表面积，进而在使用中增大了针身本体与负极活性物质的接触面积，最终实现高效集电的作用。
[0017]
本发明所述负极集流体使用时，先将密封圈套装于圆柱形的针身头端外侧，密封圈与针身头端之间过盈配合，而后再将针身头端的顶部与负极盖进行焊接即可。本领域技术人员可以理解，本发明实现的负极集流体是插入隔离纸围合的空间内使用，针身本体的下端的面积根据电池型号不同做适应性调整。
[0018]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种碱性电池的正极环，其中部开设有通槽，所述通槽贯通所述正极环的上、下表面，其特征在于：所述通槽的横截面形状为十字形。2.根据权利要求1所述的碱性电池的正极环，其特征在于：按所述正极环的视密度以及所述通槽内可容纳的负极锌膏的视密度的计算, 所述正极环的体积: 所述通槽的体积=1.6～1.7。3.一种碱性电池，其包括电池钢壳，所述电池钢壳的上端装配有负极集流体组件，其特征在于：所述电池钢壳内同轴嵌设有权利要求1所述的正极环，所述正极环的所述通槽内套装有隔离管，所述隔离管与所述通槽的槽壁贴合，所述隔离管内填充有负极锌膏。4.根据权利要求3所述的碱性电池，其特征在于：所述负极集流体组件包括负极集流体和密封圈，所述负极集流体呈柱状，所述负极集流体的上端为与所述密封圈配合的密封圈装配部，所述负极集流体的下端的外壁沿所述负极集流体的周向间隔设置有四个集流叶片，各所述集流叶片插设于所述隔离管内。

技术总结
本发明公开了一种碱性电池的正极环，其中部开设有通槽，所述通槽贯通所述正极环的上、下表面，所述通槽的横截面形状为十字形。将所述正极环嵌设于碱性电池的钢壳内，特殊的正极环结构可增加隔离管和正极环的接触面积，进而增加负极锌膏与正极环反应的面积，利于活性物质间的高效快速反应，同时易于调整正极物质的含量和极活性物质的含量，进而提高电池的容量，降低成本，使反应更充分。使反应更充分。使反应更充分。


技术研发人员：刘荣海 蔡鑫 薛祥峰 陈烨琳
受保护的技术使用者：福建南平南孚电池有限公司
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2022/10/21