具有高倍率放电特性及高容量的二次电池制造技术

本发明专利技术公开了一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池。它具有盖帽、电池壳、在电池壳内设有负极板、隔膜、正极板，在正极板上设有２－７个极耳并与盖帽相接。本发明专利技术在二次电池的正极板生产过程中采用两个或两个以上的多极耳把正极极板与电池的正极柱连接，而不是采用传统的单极耳或端面焊，可明显提高二次电池的高倍率放电性能，同时提高二次电池的内部空间利用率，实现二次电池的高倍率放电与二次电池高容量的兼容性，同时由于极耳和正极板的点焊接触属面接触，而不是象端面焊一样的点接触，这样可获得比端面焊更好的大电流放电性能，而且，本发明专利技术不受电池型号大小的约束。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二次电池，尤其涉及一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池。
技术介绍
近年来，随着电子设备的高速及其向便携化及无绳化发展，使用二次电池的电子设备对二次电池提出了越来越苛刻的技术要求，尤其对二次电池的高倍率提出了更高的要求，甚至有的电子设备对二次电池的放电倍率要求高达50C。如何提高二次电池的高倍率放电特性成为目前二次电池的研究焦点之一。众多的国内外专家均致力于如何进一步提高二次电池的正极合金或负极合金的大电流放电性能，以期提高二次电池的高倍率放电特性，但效果均不十分理想。以圆柱型二次电池为例，目前二次电池典型的主要生产过程为1)根据电池型号，设计电池的正、负极板及隔膜纸的尺寸，以及正极板的极耳位置；2)根据设计要求，用机器或手工对正、负极板基体按设计的上浆量上浆，并烘干(如干法生产，则不须烘干)；3)按设计尺寸分切正、负极板；4)除去正极板极耳位置上的合金粉；5)在正极板的设计位置点焊极耳；6)按要求卷绕，并将卷绕好的极板组塞入钢壳中；7)按技术要求进行滚槽；8)按技术要求进行注液；9)将已与正极板焊接好的集流体(极耳)与正极柱(盖帽)焊接；10)按技术要求对电池进行封口；11)电池活化，分选。按传统工艺生产的二次电池的正极极板与正极柱连接的集流体为一个纯镍带极耳。极耳的一端与正极相连，另一端则点焊于电池的正极柱(盖帽)。由于在高倍率放电条件下，作电流很大，按此工艺使用的单极耳严重约束了二次电池放电平台的提高，成为约束进一步提高二次电池放电电流的控制环节。所以，为了提高二次电池的高倍率放电特性，通常采用端面焊的办法。端面焊的主要特征为取消正极耳，采用集流环，将集流环的一端的几点点焊于正极板顶端，另一端则点焊在正极柱上，这样就可明显地改善电池的大电流放电性能，但是端面焊接仍有以下弊端1)与使用极耳的电池不同，采用端面焊接的集流环与正极板的焊接属点接触，接触面积有限，约束了二次电池大电流放电能力的进一步提高；2)端面焊所用集流环与正极柱的连接仍实际上是一个镍带，不利于进一步提高电池的高倍率放电性能；3)集流环占据了电池内部的有限空间，降低了二次电池的正负极板的设计高度，无法实现二次电池的高倍率放电与高容量的兼容性；4)对于小型二次电池(例如A型及A型电池以下型号)，由于端面焊集流环占据内部空间的比例增大，无法实现二次电池的高倍率放电与高容量的兼容性，严重降低电池的容量，基本上不采用端面焊。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池。它具有盖帽、电池壳、在电池壳内设有负极板、隔膜、正极板，在正极板上设有2-7个极耳并与盖帽相接。本专利技术在二次电池的正极板生产过程中采用两个或两个以上的多极耳把正极极板与电池的正极柱连接，而不是采用传统的单极耳或端面焊，可明显提高二次电池的高倍率放电性能，同时提高二次电池的内部空间利用率，实现二次电池的高倍率放电与二次电池高容量的兼容性，同时由于极耳和正极板的点焊接触属面接触，而不是象端面焊一样的点接触，这样可获得比端面焊更好的大电流放电性能，而且，本专利技术不受电池型号大小的约束。附图说明图1是具有高倍率放电特性及高容量的二次电池结构示意图；图2是传统单极耳时的正极板点焊后示意图；图3是本专利技术使用二个极耳时的正极板点焊后示意图；图4是三种电池在50安培放电电流条件下的放电曲线比较结果示意图；图5是三种电池在40安培放电电流条件下的放电曲线比较结果示意图；图6是本专利技术与传统标准AA 1600mAh镍氢电池在30安培放电条件下的放电曲线对比示意图。具体实施例方式具有高倍率放电特性及高容量的二次电池具有盖帽4、电池壳1、在电池壳内设有负极板6、隔膜5、正极板7，在正极板上设有2-7个极耳并与盖帽相接。所说的二次电池是锂离子、锂聚合物、镍金属氢化物、镍镉圆柱型或方型二次电池。所说的极耳材质是纯铜、纯镍、铜合金、镍合金的金属带、或镀铜、镀镍、镀银、镀金的金属带。极耳之间的最小距离大于5mm。极耳所用的金属带的厚度为0.01-2.0mm，宽度为1.0-15.0mm。本专利技术的典型制备方法描述如下1.根据设计需要，设计正极板极耳数量及位置，一般单个正极板的极耳个数控制在2-7个之间。2.根据电池型号，设计电池的正、负极板及隔膜纸的尺寸；3.根据设计要求，用机器或手工对正、负极板基体按设计的上浆量上浆，并烘干(如干法生产，则不须烘干)；4.按设计尺寸分切正、负极板；5.除去正极板每个极耳位置上的合金粉；6.在正极板的设计位置点焊极耳；7.按要求卷绕，并将卷绕好的极板组装入钢壳中；8.按技术要求进行滚槽；9.按技术要求进行注液；10.将已与正极板焊接好的全部极耳的另一端与正极柱(盖帽)焊接；11.按技术要求对电池进行封口；12.电池活化，分选。如图3所示，本专利技术也可以先在正极基体(如泡沫镍或钢带)上先点焊极耳再上浆或上粉。权利要求1.一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池，其特征在于它具有盖帽(4)、电池壳(1)、在电池壳内设有负极板(6)、隔膜(5)、正极板(7)，在正极板上设有2-7个极耳并与盖帽相接。2.根据权利要求1所述的一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池，其特征在于，所说的二次电池是锂离子、锂聚合物、镍金属氢化物、镍镉圆柱型或方型二次电池。3.根据权利要求1所述的一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池，其特征在于，所说的极耳之间的最小距离大于5mm。4.根据权利要求1所述的一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池，其特征在于，所说的极耳材质是纯铜、纯镍、铜合金、镍合金的金属带、或镀铜、镀镍、镀银、镀金的金属带。5.根据权利要求1所述的一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池，其特征在于，所说的极耳所用的金属带的厚度为0.01-2.0mm，宽度为1.0-15.0mm。全文摘要本专利技术公开了一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池。它具有盖帽、电池壳、在电池壳内设有负极板、隔膜、正极板，在正极板上设有2－7个极耳并与盖帽相接。本专利技术在二次电池的正极板生产过程中采用两个或两个以上的多极耳把正极极板与电池的正极柱连接，而不是采用传统的单极耳或端面焊，可明显提高二次电池的高倍率放电性能，同时提高二次电池的内部空间利用率，实现二次电池的高倍率放电与二次电池高容量的兼容性，同时由于极耳和正极板的点焊接触属面接触，而不是象端面焊一样的点接触，这样可获得比端面焊更好的大电流放电性能，而且，本专利技术不受电池型号大小的约束。文档编号H01M10/04GK1445879SQ0311674公开日2003年10月1日 申请日期2003年4月28日 优先权日2003年4月28日专利技术者潘洪革, 高明霞 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高倍率放电特性及高容量的二次电池，其特征在于它具有盖帽（４）、电池壳（１）、在电池壳内设有负极板（６）、隔膜（５）、正极板（７），在正极板上设有２－７个极耳并与盖帽相接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘洪革，高明霞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]