[发明专利]一种高功率充电电池制作工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高功率充电电池制作工艺，具体涉及一种高功率镍氢充电电池制作工艺。

背景技术：

进入二十一世纪以来，随着人类对环境保护和能源危机的空前重视，极大地促进了环保可充电电池市场的需求，与此同时，随着社会现代化水平的提高，人们对可充电电池的性能要求也越来越高，体现在对可充电电池功率的输出上，要适应电动工具的要求就必须降低充电电池的内阻，实现充电电池的大电流放电，为实现这项性能，现有技术主要有如下几种方法：正负极用镍片进行面焊；正负极用多个极耳进行集流；正极采用面焊，负极用金属网进行点焊等。但以上方法都要用到负极面焊或点在钢壳底部，负极汇流效果均不理想，接触电阻大，工作时发热，而且就增大了制作工作量和生产成本，甚至破坏电池的外观，影响电池的安全性能和输出功率。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种通过对活性材料的选择、正负集流结构的优化、极组结构的改进、实现内阻小、比功率高、满足电池大电流放电要求的高功率充电电池制作工艺。

本发明采用的技术方案是：这种高功率充电电池制作工艺，包括正极、负极、隔膜，正、负极填充活性物质，钢壳内并注入电解液，正极在制作过程采用泡沫镍作基体材料，正极集流结构由正极基体泡沫镍、镀镍或纯镍上集流盘连接构成，负极采用多孔金属网作基体材料，钢壳内底点焊带孔毛刺镀镍片下集流盘，下集流盘上放置泡沫镍或泡沫铜垫片，负极下压与垫片、下集流盘、钢壳连接构成负极集流结构。

上述技术方案中，正极上边留有一定宽度的泡沫镍不填充活性物质，负极下边为锯齿边。

上述技术方案中，正极、隔膜、负极卷绕时，正、负极错开，有活性物质面用隔膜进行相对应隔开。

上述技术方案中，正、负极容量比为1∶1.3～2.1。

上述技术方案中，正极活性物质包括正极添加剂、正极球形氢氧化亚镍，负极活性物质包括负极合金粉。

上述技术方案中，正极添加剂为Y₂O₃、Er₂O₃和Ca(OH)₂中的至少一种，负极合金粉采用低钴动力型合金粉。

本发明归结有以下两点：

1、改善结构

传统动力型Ni-MH电池一般有两种结构，一种是多极耳，一种是端面焊，实验证明，端面焊电池的内阻及比功率优于多极耳方式，而端面焊电池又分为两种，一种是负极端面焊、正极多极耳，另一种是正负极均采用端面焊。不管是哪一种，其负极的汇流结构均不理想，因为即使是采用端面焊的负极，其端面虽然焊得很好，但与钢壳的接触部位只能通过一个细长的焊针点焊在钢壳底上，从而很难保证良好的汇流条件，因接触电阻大而发热就在所难免了。本发明超大功率Ni-MH电池采用独特的汇流结构，正负极片均以端面形式与正极(顶盖)、负极(钢壳底)直接接触，从而保证电池的内阻足够小。

2、合理配方

为了提高放电平台、增加比功率、改善电池高温性能，我们采用高温动力合金粉(如金峰航高温动力合金粉或厦钨高温动力合金粉等)和优质的大功率Ni(OH)₂粉(如河南科隆或江门长优功率型Ni(OH)₂粉等)，同时添加适量导电(如亚钴或镍粉等)，对电池高温性能及放电平台大有好处。另外经过大量试验，我们选择了合理的钾、钠、锂三元电解液配方及透气性优良的隔膜(如日本三菱、NKK、德国FS系列、英国SciMaT系列等)。实践证明，此类配方，10C放电中位电压比普通配方高40-60mV。

因此，本发明结构优化，制作简单，满足电池大电流放电要求，内阻小，比功率高，改善了电池高温性能，电池安全性能好，输出功率高。

附图说明：

图1为本发明正极结构示意图

图2为本发明负极结构示意图

图3为本发明正、负极、隔膜、卷绕针组合示意图

图4为本发明电池组装结构剖面示意图

图5为上集流盘平面示意图

图6为下集流盘平面示意图

图7为实施例1测试数据表

附图标注说明；

1——正极          2——负极        3——泡沫镍基体

4——活性物质面    5——锯齿边      6——隔膜

7——卷绕针        8——上集流盘    9——下集流盘

1 0——泡沫镍或泡沫铜垫片           11——钢壳