电池制造技术

本发明专利技术的目的在于改善方型电池的大电流放电性能。通过将电池罐内迭层的电极弯曲成弓状以提高正极与负极间的紧密程度。此外，将电池容器的一对相对的侧面也朝着相同的方向弯曲成弓状，使由于电池内压而引起的电池容器膨胀得到抑制。通过采用上述电池构造，即使电池内压上升，与电池元件迭层方向相同的压紧力仍不会减弱，正极与负极间的紧密程度可在长期内得到保障。因此，长期具有优越的大电流放电性能的电池可得以实现。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种能够改善电池性能的电池。近年，随着手提电话和笔记本电脑薄型化倾向的日趋增强，方型电池成为了其理想的驱动电源。与圆柱型电池相比，方型电池具有厚度小的优点，所以对手携式电子设备的薄型化能起到促进作用。然而，与圆柱型电池相比，方型电池的大电流放电性能较差。这样，尽管用小电流工作的手提电话已经使用了扁平形的方型电池，以大容量且大电流放电为工作条件的笔记本电脑却几乎仍未装载方型电池，目前依然使用着圆柱型电池。由于圆柱型电池的容量取决于电池容器的直径。容量大的电池自然其电池直径也大。所以，只要笔记本电脑使用的仍是圆柱型电池，要实现笔记本电脑的薄形化就面临重重困难。再则，为了防止地球的温暖现象，人们拭目以待着电子汽车的早日实现。然而，电子汽车同样需要大电流放电的电池，这样在相当长的一段时期内依然不得不依靠圆柱型电池。为了取得高电压，电子汽车用电池是由许多个单体电池连接起来的电池组，由于圆柱型电池圆柱型电池相互排列时电池间会出现缝隙，这样就降低了电池的占有体积效率。装载在电子汽车上的电池组以小型为佳，这样对于应用于电子汽车上的电池来说自然以体积效率高(电池与电池之间不容易产生缝隙)的方型电池最为理想。与圆柱型电池相比，尽管方型电池具有诸如电池的厚度小，电池组的体积效率高等长处，但是方型电池的大电流放电性能比圆柱型电池的要差。方型电池与圆柱型电池在大电流放电性能上的差异可归因于正极与负极间紧密度的不同。如附图说明图11所示，圆柱型电池的电池元件是由带状的负极1和带状的正极2夹住隔膜3紧紧地卷绕成圆柱形而制成的，之后被放入圆柱形的电池罐内。由上述方法制成的圆柱形电池元件中，由于被卷绕在内侧的电极被位于外侧的电极压紧，这样，夹住隔膜正极与负极之间的紧密程度极高。因此，当隔膜含有电解质(通常为电解液)时，正极与负极的离子传导阻力可变得十分小，这样电池的内阻也同样减小，可获得优良的大电流放电性能。然而，即使电池内压上升，圆柱形的电池罐也不会沿其直径方向的膨胀，因此，被放入在圆柱形电池罐内的圆柱形电池元件也不会沿直径方向膨胀，正极与负极间的紧密程度不会受到影响。综上所述，即使经过多次的充放电过程，圆柱型二次电池的正极与负极仍旧能在长期内保持紧密状态，所以，圆柱型二次电池能长时期显示出优越的大电流放电性能。方型电池的电池元件是由以下二种方法制成。第一种方法是将小小的呈长方形状的负极与正极夹住隔膜，一层层地重叠而成；第二种方法如图12所示，将带状的负极1与带状的正极2夹住隔膜3卷绕成扁平形电池元件，之后收入方型电池罐内。由第一种方法，即通过重叠小小的呈长方形状的电极而制成的电池元件，如果沿电极迭层的方向没有施加任何压力的话，正极与负极之间不可能达到紧密状态。此外，从图12可明白，由第二种方法制成的扁平形电池元件中，位于两端被弯曲的电极部分与上述的圆柱形电池元件相似，其位于内侧被弯曲的电极被位于外侧被弯曲的电极压紧，因此，夹住隔膜的正极与负极之间的紧密程度极高。然而，沿电池元件的厚度方向迭层的大部分电极，如果沿迭层方向对其没有施加任何压力的情况下，正极与负极之间达不到紧密状态。图13展示了现有的使用较小的呈长方形状电极而制成的方型电池构造的横截面图。图14展示了现有的使用扁平形卷绕电池元件而制成的方型电池构造的横截面图。不论采用上述任何一种方型的电池构造，在方型金属罐4内，电极沿与电池罐侧面平行的方向重叠起来，之后被密封在方型金属电池罐4内。可是在沿电极迭层方向将电极压紧的状态下，不能把迭层的电池元件插入电池罐内，结果夹住隔膜的正极与负极不可能紧密地相互靠近。再则，即使在沿电极迭层方向将电极压紧的状态下，成功地把迭层的电池元件插入电池缸罐4内，电池罐4的侧面会膨胀起来，因此使沿电极迭层方向被压紧的电极变得松散。由此可见，当隔膜含有电解质(通常是电解液)时，正极与负极间的离子传导阻力大，电池的内阻也大，电池的大电流放电性能差。并且，当电池的内压上升时，方型电池罐4的侧面很容易发生膨胀，更进一步地减弱了沿电极迭层方向的压紧力，从而导致正极与负极间的离子传导阻力更大，电池的大电流放电性能变得更差。本专利技术力求改善方型电池的大电流放电性能。为解决上述问题，本专利技术的解决方法是采用在电池容器内其电极被弯曲成弓状的电池结构。图1展示了本专利技术电池的基本原理，其中1表示负极，2表示正极，3表示电解质，以P1和P2为支点，夹住隔膜相互面对的负极与正极被曲成弓状。本专利技术通过将电池弯曲成弓状，把电极向平面状态恢复的回弹力转变为沿电极迭层方向的(即电极的相对方向)的压紧力，从而使正极与负极处于良好的紧密状态。图2展示了现有的方型(扁平型)电池的基本原理同样，1表示负极，2表示正极，3表示电解质。负极与正极夹住隔膜，相互面对。由于沿电极的迭层方向(即电极相对方向)没有施加任何压力，正极与负极间的紧密程度很差。根据本专利技术而制造的电池，即使其电池元件是由较小的呈长方形状电极重叠而成时，如图3所示，此电池元件的所有电极朝着相同方向被弯曲成弓状，这一电池构造保证了正极与负极间的紧密状态。同时，当电池元件为扁平卷绕体时，如图9所示，沿卷绕电池元件的厚度方向迭层的电极部分在电池罐4内全部朝相同方向被弯曲成弓状，这样，正极与负极可处于紧密状态。由于根据本专利技术而制成的电池其正极与负极间的离子传导阻力十分小，电池的内压也随着减小，电池可具有优越的大电流放电性能。如图3和图9所示，本专利技术还将电池容器的一对相对侧面(4A及4B)朝着相同方向弯曲成弓状，这样特别是由于向着电池容器内侧被弯曲的侧面4B的效应，使因为电池内压上升而引起的电池容器膨胀得到抑制。所以，如果二次电池采用上述的电池构造，即使由于充电而引起电池内压上升，沿电池元件迭层方向的压紧力仍旧不会减弱；经历多次的充放电之后的正极与负极依然在长期内保持紧密关系。结果，长期具有优越的大电流放电性能的二次电池可得以实现。以下的实施例将对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术基本原理图。图2是现有方型电池的基本原理图。图3是本专利技术电池的横截面图。图4是本专利技术电池的纵截面图。图5是电池罐的立体图。图6是将电池元件收入电池罐内时的横截面图。图7是将电池元件收入电池罐内时的底面图。图8是表示挤压电池罐侧面的装置图。图9是本专利技术电池的横截面图。图10是本专利技术电池的横截面图。图11是圆柱形卷绕电池元件的断面图。图12是扁平形卷绕电池元件的断面图。图13是现有方型电池的横截面图。图14是现有方型电池的横截面图。实例1参照图3至图8，下面对本专利技术电池的制作过程作具体的说明。首先按照公知的现有方法制作负极，把经热处理的碳微粒(d002=3,37埃)与乙炔黑，粘接剂和溶剂混合成浆料。然后把该浆料均匀地涂敷在作为负极集电体的铜箔的两面，一旦干燥后，用辊压机加压成形，制成薄片负极，之后，将这薄片状负极切成40mm×38mm的长方形状负极1a，在该负极端部设置的铜箔集电体的露出部分，将镍制的导线焊接在该露出部分上。正极也是根据公知的现有方法而制成。把作为正极活性物质的锂钴复合氧化物(LiCoO2)与导电剂，粘接剂和溶剂混合成浆料，把该浆料均匀地涂敷在作为正极电体的铝箔的两面，一旦干燥后，用辊压机加压成形，制成薄片状正极，之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种其电极在电池容器内被弯成弓状的电池。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：永浦亨，
申请(专利权)人：鸿德私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]