一种新型电流传导结构的方形电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型电流传导结构的方形电池，包括电池壳、极组，其特征在于：所述极组由具有活性物质、基体、极耳的正极和负极以及在正极和负极之间起到电子导电绝缘作用的隔膜或隔板、极耳间垫片叠合而成；所述正极和负极叠合后的状态时，极耳及极耳间垫片分别位于电极的左右两边；所述正极和负极内连接片与通向电池壳外部的正极电流引出端和负极电流引出端连接。制造方法：包括正电极制造、负电极制造、极组组装、成品电池外引出端与内引出片焊接、负极电流内引出部件和负极极耳顶端焊接、成品电池。本发明专利技术易于制造，有较高的宽度利用率，易于实现大型化，可以较好的实现电化学反应的均匀性，可以具有良好的大电流输出能力。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电流传导结构的方形电池
本技术涉及方形电池的
，特别是一种新型电流传导结构的方形电池的

技术介绍
目前，市场上现有的方形电池结构主要有四种，第一种方形电池，其极组结构特点见图1和图2：A、电极(包括正极和负极)的极耳1与电极的基体2部分重叠并焊接结合；B、电极上3没有定位孔，或者只有一个定位孔，或者两个定位孔之间的距离很近、不超过电极宽度的1/3；C、正极和负极叠合成极组3后其极耳都在电极上部，正极和负极的极耳在高度和宽度方向部分重叠；D、正极的所有极耳通过焊接或螺栓压紧接触的方式与通向电池壳外部的正极电流引出端连接，负极的所有极耳通过焊接或螺栓压紧接触的方式与通向电池壳外部的负极电流引出端连接。这种极组结构有以下的缺点：A、由于正负极极耳1在高度和宽度方向部分重叠，极耳与引出端连接的部分的宽度通常不能超过电极全宽度的一半，因此，其大电流导电能力受到限制；B、由于正负极极耳1在高度和宽度方向部分重叠，其厚度不能太厚(通常不大于0.15mm)，否则将导致正负极极耳1直接接触而短路，因此，其大电流导电能力受到限制；C、由于位于正极和负极引出端之间的电极部分导电长度很短，而远离正极和负极引出端之间的电极部分的导电长度很长，因此，电极上的各个部位不能同时均匀的参与电化学反应；D、极耳与涂有活性物质的部分连接部位和极耳与引出端连接部位的厚度不同，对电极形成一定的拉扯和挤压，易导致正负极之间的短路。第二种方形电池，其极组结构特点见图3和图4：A、电极(包括正极和负极)的极耳1与电极的基体2部分重叠并焊接结合；B、电极的极耳1和基体2重叠的边缘冲有定位孔4，上部定位孔与下部定位孔之间的距离不小于电极高度的1/2；C、正极和负极叠合成极组3后其极耳分别位于电极的左右两边，正极和负极的极耳1在宽度方向完全没有重叠；D、极组中的所有正极的极耳与一个正极导流片焊接连接，所有负极的极耳1与一个负极导流片5焊接连接。在这种结构中，由于电极上有良好定位效果的定位孔，正负极叠合时能够很好的正对(最大偏差通常不大于0.4mm)；同时，电极上各部位与正负极导流片5之间的距离一致、而正负极导流片5相当于正负极的引出端，因此，电极上各部位的电化学反应较为均匀。但是，这种结构有以下的缺点：A、正负极导流片5与正负极极耳1焊接的工艺难度非常大；B、由于焊接的热量需要穿透导流片进行焊接，导流片的厚度不能很大(通常不大于1.0mm)，因此导流片的大电流导电能力仍然受到限制。第三种方形电池，其极组结构特点见图5和图6：A、电极上没有另外焊接的极耳，直接留出较多的基体2代替极耳的作用；B、正极和负极叠合成极组后其极耳分别位于电极的左右两边，正极和负极的极耳在宽度方向完全没有重叠；C、电极上没有定位孔，正负极叠合时需要利用电极的边缘进行定位；D、极组中的所有正极基体的富余部分分成两组与一个正极导流片5焊接连接，所有负极基体的富余部分分成两组与一个负极导流片5焊接连接。在这种结构中，由于电极上各部位与正负极导流片5之间的距离一致、而正负极导流片5相当于正负极的引出端，因此，电极上各部位的电化学反应较为均匀。但是，这种结构有以下的缺点：A、由于不同电极与导流片5之间连接的基体长度不同，因此，不同电极之间的电流通道的电阻不同，存在不同电极间电化学反应的不均匀性；B、由于需要利用电极的边缘进行定位，因此可能产生毛刺，增大短路的风险；C、不同电极与导流片5之间连接的基体长度不同，要么会增加电极制造时分类的难度，要么有一部分电极需要裁切去除一部分基体从而增加了成本。第四种方形电池，其极组结构特点见图7至图12：由具有活性物质7、基体2、带有定位孔4的极耳1、导流条5等的正极和负极以及在正极和负极之间起到电子导电绝缘作用的隔膜或隔板叠合形成极组3，正极和负极叠合成极组3后其极耳1及导流条5分别位于电极的左右两边，正极和负极导流条5分别与通向电池壳外部的正极电流引出端和负极电流引出端连接。在这种结构中，由于电极上各部位与正负极导流条5之间的距离一致、而正负极导流条5相当于正负极的引出端，因此，电极上各部位的电化学反应较为均匀；同时，由于可利用极耳上的定位孔进行定位，正极和负极叠合时的位置精度较高。但是，这种结构有以下的缺点：A、每个电极导流条与极耳焊接，增加了制造成本；B、由于导流条的厚度大于电极涂有活性物质的部分，因此，带有导流条的电极不便于叠合，增大了制造难度；C、由于极耳上定位孔的存在，导致电极的无效宽度有所增加，空间利用率下降，对于宽度较窄的电池则更为明显。
技术实现思路
本技术的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种新型电流传导结构的方形电池，易于制造，有较高的宽度利用率，易于实现大型化；同时，可以较好的实现电化学反应的均匀性，可以具有良好的大电流输出能力。为实现上述目的，本技术提出了一种新型电流传导结构的方形电池，包括电池壳、极组，其特征在于：所述极组由具有活性物质、基体、极耳的正极和负极以及在正极和负极之间起到电子导电绝缘作用的隔膜或隔板、极耳间垫片叠合而成；所述正极和负极叠合后的状态时，极耳及极耳间垫片分别位于电极的左右两边，正极和负极极耳分别与正极和负极内连接片焊接连接于高度方向上；所述正极和负极内连接片与通向电池壳外部的正极电流引出端和负极电流引出端连接。作为优选，所述电池的电极包括正极和负极，正极和负极极耳分别与正极和负极内连接片焊接连接于高度方向的2n个等分点上，n为自然数，在每一个电极的基体上都具有一块没有活性物质的区域，每一个电极基体上的此区域与一个极耳通过焊接连接。作为优选，所述极组至少包含所述正极结构或所述负极结构，电池的极组叠合时，在设备或工装上设置至少四个定位槽，不少于两个定位槽用于正极定位、不少于两个定位槽用于负极定位，正极极耳间垫片上、下端穿入所有正极的定位槽中，负极极耳间垫片上、下端穿入所有负极的定位槽中；两个槽位配合使用定位，正负极精确定位到偏差不超过0.3mm。由于定位槽在极耳上的正负极的宽度方向非重叠区域，不会因为装配过程的接触产生可增大短路风险的毛刺。作为优选，所述极耳间垫片宽度和厚度截面形状为正方形，该截面正方形的边长尺寸为L，边长与正极厚度TP、负极厚度TN、隔膜厚度TS的关系为：(TP+TN+2TS)≤L≤3(TP+TN+2TS)，1.5mm≤L≤3mm。作为优选，所述基体的材质为泡沫镍或冲孔镀镍钢带，所述活性物质，正极活性物质为氢氧化镍；负极活性物质为贮氢合金粉、镉、锌或铁其中一种。作为优选，所述极耳的材质为镍带或镀镍钢带，其厚度为0.05～0.20mm。作为优选，所述极耳间垫片的材质可以是镍、铁或铁镀镍类导电物质，也可以是陶瓷、玻璃、水泥类耐热非金属材质。作为优选，所述电极的基体上涂有活性物质的部分，均经滚压设备在130～1000MPa压强下压制成型。极组3的所有正极极耳1之间，除了与正极电流引出端9相连接的部位以外，可以不通过焊接进行相互连接。同样的，所有负极极耳1之间，除了与负极电流引出端9相连接的部位以外，可以不通过焊接进行相互连接。所述极组的极耳间垫片，可以是导电的金属材料，也可以是不导电的耐热非金属材料。当极耳间垫片为不导电的耐热非金属材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型电流传导结构的方形电池，包括电池壳、极组(3)，其特征在于：所述极组(3)由具有活性物质(7)、基体(2)、极耳(1)的正极和负极以及在正极和负极之间起到电子导电绝缘作用的隔膜或隔板、极耳间垫片(8)叠合而成；所述正极和负极叠合后的状态时，极耳(1)及极耳间垫片(8)分别位于电极的左右两边，正极和负极极耳(1)分别与正极和负极内连接片(6)焊接连接于高度方向上；所述正极和负极内连接片(6)与通向电池壳外部的正极电流引出端和负极电流引出端(9)连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型电流传导结构的方形电池，包括电池壳、极组(3)，其特征在于：所述极组(3)由具有活性物质(7)、基体(2)、极耳(1)的正极和负极以及在正极和负极之间起到电子导电绝缘作用的隔膜或隔板、极耳间垫片(8)叠合而成；所述正极和负极叠合后的状态时，极耳(1)及极耳间垫片(8)分别位于电极的左右两边，正极和负极极耳(1)分别与正极和负极内连接片(6)焊接连接于高度方向上；所述正极和负极内连接片(6)与通向电池壳外部的正极电流引出端和负极电流引出端(9)连接。2.如权利要求1所述的一种新型电流传导结构的方形电池，其特征在于：所述电池的电极包括正极和负极，正极和负极极耳(1)分别与正极和负极内连接片(6)焊接连接于高度方向的2n个等分点上，n为自然数，在每一个电极的基体(2)上都具有一块没有活性物质的区域，每一个电极基体(2)上的此区域与一个极耳(1)通过焊接连接。3.如权利要求1所述的一种新型电流传导结构的方形电池，其特征在于：所述极组(3)至少包含所述正极结构或所述负极结构，电池的极组(3)叠合时，在设备或工装上设置至少四个定位槽(10)，不少于两个定位槽(10)用于正极定位、不少于两个定位槽(10)用于负极定位，正极极耳间垫片上、下端穿入所有正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：田新军，周赛军，张青青，
申请(专利权)人：中科泰能高铭科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33