[發明專利]防爆蓋鈕扣電池

有效

• 申請號: 201310711992.4
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103700787A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陳光毅
• 申請（專利權）人: 陳光毅
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/04;H01M2/12
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 劉媖

技術領域

本發明屬于鈕扣電池的技術領域，具體涉及一種防爆蓋的鈕扣電池。

背景技術

一般鈕扣電池，特別是堿性鋅/錳和鋅/銀鈕扣電池是以鋅作為負極的主要原料，而負極原料的鋅與其它原料和負極蓋的金屬接觸時，在堿性電解液的作用下，會產生大量氫氣因而膨脹甚至爆炸，必須通過加入水銀或銦等原料、或在負極蓋內表面電鍍銦或錫等材料防止氫氣產生。但是，上述含水銀的或不含水銀的鈕扣電池在使用性能上還存在氣脹甚至爆炸這個嚴重的缺點。常規的鈕扣電池在正常使用中，一般輕負荷放電不會有明顯的氣脹，但是在重負荷連續放電后會發生嚴重的氣脹甚至爆炸，特別是無汞的鈕扣電池常會發生。另外，工廠裝配鈕扣電池入產品，或產品更換鈕扣電池的過程中也有可能會出現多粒電池堆疊短路，會產生高溫導致嚴重氣脹甚至爆炸，爆炸時整個負極蓋連同電池內的有腐蝕性的化學原料會在爆炸中會飛彈出去，會傷及人的眼睛及身體其它部份，存在嚴重的安全隱患。

現有的鈕扣電池結構如圖1所示，包括正極殼1、負極蓋2、密封圈3、隔膜4、正極材料5、負極材料6。正極殼1的上沿包封住負極蓋2的外沿圓角位置，密封圈3設置在正極殼1、負極蓋2之間并將正極殼1、負極蓋2隔離分開，所述正極材料5設置在正極殼1的內底部，所述負極材料6設置在負極蓋2中，所述隔膜4設置在正極材料5和負極材料6之間并將正極材料5和負極材料6隔離分開。由于正極殼1的上沿只是包封住負極蓋2的外沿圓角位置，電池封口后的正極殼上沿殼口直徑也很大，常規的只比負極蓋外沿反邊直徑小于7%-10%的比例。所以當鈕扣電池在重負荷過放電或短路產生氣脹時，現有技術的正極殼就包不住負極蓋，會因氣壓力增大而爆炸飛脫。

為防止電池因氣脹而爆炸，柱型的鋅/錳堿性電池如LR06、LR03等，設置了一個用來儲存氣體的空氣室和排氣孔，當氣脹嚴重時，密封圈有一位置有很薄的膠片會破裂，讓氣體從負極蓋的排氣孔排出，來解決因重負荷過放電或短路等產生的氣脹及爆炸問題。而鈕扣電池生產商普遍認為，鈕扣電池體積細小和結構不同柱型電池，不能設置空氣室和排氣孔。另外，也由于電池細小，爆炸力度沒有柱型電池大，所以沒有去想其它技術方案去解決上述問題。并且，為了提高細小的鈕扣電池的電容量，通常將負極蓋的頂面直徑盡量做到最大，肩高也盡量做到最高，有些甚至不設肩位，去增大負極蓋的容量可以放多些負極原料，正極殼和密封圈也只能包封到負極蓋肩位圓角位置，只能滿足基本的防漏液的要求。當電池因重荷過放電或短路產生氣脹時，這樣的封口結構就很容易頂不住氣壓而爆炸，特別是體積和電容量較大的LR44電池較易發生爆炸。

中國專利公告號CN102412373B公開了一種無汞無鉛的鈕扣電池，其在負極蓋內表面加多了一個隔離單元，避免了負極鋅原料與負極蓋的金屬接觸產生的氣體，在密封圈內通過增加一條導電線，將負極鋅原料與負極蓋的外環體連接通導電，從而防止鈕扣電池在重負荷連續放電后常發生的氣脹或爆炸。該專利雖然在權利要求和說明書中提供在負極蓋上設置有排氣孔或者排氣的毛細通道。但是，市場上發現用該專利技術生產的產品卻看不到負極蓋有排氣孔或排氣的毛細通道的設置。因為如果該專利負極蓋設置有排氣孔或毛細通道可能會導致明顯的漏液而無法實施，所以該專利的技術方案并未能真正防止因鈕扣電池多粒堆疊或與其它金屬接觸短路，產生高溫而導致的氣脹及爆炸。特別是在其中一粒反極的四粒電池反充短路的安全測試中，很快就會發生氣脹爆炸；另外，在負極蓋內增加了一個隔離單元，也導致負極蓋內放置原料的容量和電池的容量減小約20%或以上，這也是一個缺點，其中一個更大的缺點是有一導電線在密封圈內連接負極鋅原料和負極蓋易造成嚴重的漏液隱患，并未能真正解決鈕扣電池的安全隱患。

由于現有的技術存在上述自身難以克服的嚴重缺點，急需要一種新的技術方案來解決堿性鈕扣電池，特別是無汞化的體積較大的LR44鈕扣電池的爆蓋安全問題。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術中的不足而提供一種防爆蓋鈕扣電池，能有效地改善因短路時或重負荷連續放電時產生氣脹而導致爆炸的問題。

本發明的目的通過以下技術方案實現：