矩形电池制造技术

提供了一种含有电极板，可以被容易制备具有高的活性材料填充密度和高的容积能量密度的矩形蓄电池。把由氢－吸收合金负电极板２１，２２构成的连接负电极板２０Ａ在中间部分（连接部分）２３弯曲成Ｕ－型。然后用非编织纤维制成的隔板３０插入其中把复合正电极板１０Ａ（１０Ｂ，１０Ｃ）夹在氢吸收合金负电极板２１，２２之间制备电极板元件。然后把两个这样的电极板元件层叠以形成电极板组。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种矩形电池，特别是例如镍-氢蓄电池和镍-镉蓄电池的矩形蓄电池，该蓄电池含有一组电极板，电极板的正电极板和负电极板彼此层叠，在中间插入一个隔板。最近，已经开发了一种矩形碱性蓄电池，使用该电池代替圆柱型蓄电池以提高设备内部的容积效率，圆柱型碱性蓄电池含有一组通过螺旋缠绕正电极板和负电极板，并在它们之间插入一个隔板形成的盘绕电极组。这种矩形碱性蓄电池是通过下面的方法制备的，该方法包括把彼此层叠，中间插入隔板的正电极板和负电极板插进一个矩形外壳中，分把从正电极板延伸出的正极导线和从负电极板延伸出的负极导线连接到正电极末端和负电极末端，向外壳中注入电解液，然后用密封材料在开口部位密封外壳。已经发现，作为便携设备例如便携式电话机和笔记本型个人计算机的电源，这种矩形碱性蓄电池的需求迅速增长。因此，就要求矩型碱性蓄电池具有更高的容量和较长的使用寿命。为达到这一目的，通过如下方法制备了这种矩形碱性蓄电池，该方法包括，形成一对水平安置的负电极板，它们彼此相同，都有一个带-状的芯材料，弯曲这对负电极板的中间部分(联结部分)形成U-型，用U-型弯曲把一个正电极板夹在两个彼此连接的负极电极板之间，中间插入隔板，形成电极板元件，在电极板元件之间层叠一个正极电极板，中间插入隔板形成一组电极板，然后把电极板组插入到一个有电解液的矩形外壳中。隔板不参与电池的充电-放电反应，当把隔板的厚度降低以进一步增强所述矩形碱性蓄电池的能量密度时，可以增加填充的活性物质的量，其增加的量与隔板厚度的减少相对应，使得有可能获得高的能量密度和容量的电池。然而，为获得较高的能量密度和容量，隔板减少的厚度越小，隔板的机械强度越低，并且越容易发生内部短路。因此，就限制了隔板厚度的降低。当矩形碱性蓄电池是通过如下的方法制备时，需要六片隔板30，该方法用一个中间弯曲的U-型部分(连接部分)23把一个正电极板10D夹在两个彼此连接的负极电极板24，25之间，在它们之间插入隔板30，形成电极板元件，在一对电极板元件之间层叠一个正极电极板10D，中间插入隔板30形成一组电极板，然后把电极板组插入到一个如图5所示的有电解液的矩形外壳中。当降低在电池中插入的隔板片的数目，而不是降低隔板的厚度，来增加电极板的厚度，其增加的量与隔板厚度减少的量对应，因此增加了活性材料的填充量，例如，当通过如下方法制备矩形碱性电池时，只需要四片隔板，该方法包括用一个中间的U-型弯曲部分(连接部分)23把一个较厚的正电极板10E夹在两个彼此连接的负极电极板26，27之间，形成电极板元件，把两个这种电极板元件层叠形成一组电极板，然后把电极板组插入到一个如图6所示的有电解液的矩形外壳中。因此，当降低插入在电池中的隔板片的数量，而不是降低隔板的厚度时，可以增加电极板的厚度，其增加的量与隔板片数目的降低相对应，使得有可能增加填充的活性物质的量。因此，就能获得高的能量密度和容量的电池。然而，上述方法的缺点是很难通过填充高密度的活性物质制备很厚的电极板。所述方法的另一个缺点是，当制备含有如三维网状多孔基质的芯材料(例如膨胀的镍)的电极板时，很难增加电极板自身的厚度。本专利技术解决了上述缺点，提供一种矩形电池，例如矩形碱性蓄电池，该电池含有的电极板可以被很容易地制备，活性物质的填充密度和容积能量密度高。为了解决上述问题，本专利技术的矩形蓄电池含有一组电极板作为电极板，该电极板有一对单电极板(例如，负电极板)和一个由多个其它电极板制成的复合电极板(例如，正电极板)，复合电极板被夹在一对单电极板之间，在它们之间插入隔板。提供了一种这样的电极板元件或多个这样的电极板元件的层压制品。在这组电极板的配置中，不需要在电极板元件之间插入隔板，使得有可能降低插入到电极板组中隔板片的数目。通过降低要插入到电极板组中隔板片的数目，可以增加单电极板和其它电极板的厚度，其量与要减少的隔板片的数目相对应。通过增加电极板片的数目，而不是增加电极板的厚度，就能降低每片电极板的厚度。因此，就可以填充高密度的活性物质。同时，可以使用三维网状多孔物质作为电极芯材料。因此，电极板的容积能量密度就得到了增强，有可能获得高容量的矩形碱性蓄电池。进而，当在复合电极板外至少安装一个集电极铅板，插入集电极导电板，使它在安装点与隔板不接触，就能避免形成集电极铅板时产生的毛刺引起的隔板穿孔产生的短路。另外，当在构成复合电极板的各种电极板上安置这种集电极铅板时，应使集电极铅板在焊接部分彼此相对，这样电极板与隔板接触，就能避免由于隔板穿孔产生的短路。而且，当在构成复合电极板的各种电极板之间安装一个集电极铅板时，进行如下配置，通过集电极铅板从各种电极板收集电，就能避免隔板穿孔产生的短路，因为集电极铅板的这样配置使得它在安装点与隔板不接触。同时，就能降低集电极铅板的数目。而且，用这些电极板的芯材料制成的联结部分把一对单电极板彼此连接起来并形成整体。当连接部分被弯曲成近似U-型时，可以只把复合电极安置在一对通过U-型弯曲连接部分彼此连接的单电极之间，其中插入隔板，可以很容易地形成电极板元件。因此，可以很容易地形成一组这种电极板。本电池的首要方面是一种矩形电池，该电池包括一个正电极板和一个负电极板并在它们中间插有隔板，其中正电极板和负电极板中至少有一个具有由多个其它电极板制成的复合电极板。本电池的第二方面是一种包括一组电极板的矩形电池，该组电极板具有单电极板和其它电极板，它们彼此层叠，在其中插入了隔板，其中所述的电极组包括一种层叠的多个电极板元件，每一个层叠式电极元件具有复合电极板，该复合电极板由多个其他的电极板组成，并被一对所述单电极板夹住，在复合电极板和单电极板之间插入隔板。本电池的的第三方面是一种根据第一方面的矩形电池，其中所述矩形电池是矩形碱性蓄电池。本电池的第四方面是根据第一方面的矩形电池，其中至少一个集电极铅板被结合到所述的复合电极板上并向外伸出，这样安置所述的集电极铅板，使得它与在结合部分的所述隔板不接触。本电池的第五方面是根据第一方面的矩形电池，其中集电极铅板被安装在构成所述复合电极板的一些电极板之间，并且通过所述集电极铅板从构成所述复合电极板的电极板收集电荷。本电池的第六方面是根据第一方面的矩形电池，其中，把集电极铅板夹在电极板一端之间通过结合并列的电极板构成复合电极板，电极板的结合表面是暴露活性材料的电极板芯表面，是把电极板芯表面结合到集电极铅板上结合电极板的。本电池的第七方面是根据第一方面的矩形电池，其中所述单电极通过一个由构成所述电极板的芯制成的连接部分彼此联结，并和所述电极板形成整体，所述连接部分被弯成近似U-型，这样，所述的复合电极板就通过所述近似U-型的连接部分被彼此联结的单电极板夹住。本电池的第八方面是一种根据第一方面的矩形电池，其中所述的任何一种电极板包括芯材料，该芯材料包括金属多孔材料和填充在所述电极板中的活性物质。本电池的第九方面是一种根据第六方面的矩形电池，其中芯材料由膨胀的镍组成，具有充满含氢氧化镍活性物质浆液三维连续空间。本电池的第十方面是一种根据第一方面的矩形电池，其中所述的复合电极板构成一个正电极。本电池的第十一方面是一种根据第一方面的矩形电池，其中所述单电极板由涂有活性材料浆料的芯金属制成。本电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有一个正电极，一个负电极和一个插在它们之间的隔板的矩形电池，其特征在于至少正电极和负电极之一具有由多个其它电极板制成的复合板。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上雅雄，浜松太计男，长濑敬，浅沼英之，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]