一种锌镍电池制造技术

一种锌镍电池，它包括有电池壳体，盖帽，电极组和电解液，所述的电极组和电解液收纳于密封的电池壳体内，电极组的上部相连有盖帽，所述的电极组包括有柔性卷绕的镍正极，柔性卷绕的锌负极，以及位于镍正极和锌负极内的复合隔膜；所述的电极组上端面形成有由锌负极伸出段由外向内弯曲窝边形成的平整负极导电端面，其上压接并焊连有带刺的负极集流片；所述的电极组下端面形成有由镍正极伸出段由外向内弯曲窝边形成的平整正极导电端面，其上压接并焊连有带刺的正极集流片；所述的电极组外表层完全覆盖有耐碱绝缘胶带层，且该耐碱绝缘胶带层高出电极组端面０．５－５０ｍｍ；它具有工艺简单、成本低廉、安全可靠、可长期贮存、循环寿命长、抗震动性强、大电流放电性能好等特点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种电池，尤其是一种圆柱形的锌镍电池。
技术介绍
目前，由于日益严峻的环保形势迫使各国政府出台日益严格的环保法规，而国际 油价居高不下以及国际互联网和电子产品的繁荣，给电池市场带来了新的快速增长，比如 混合动力汽车，电动汽车，可充电的能量储存系统，数据中心的不间断电源系统等等，随着 混合动力汽车(HEV)，可插拔式混合动力汽车(PHEV)，以及纯电动汽车(EV)的繁荣发展，市 场上迫切需要一种可以满足未来对于高功率、高储能、高可靠性和安全性、更环保的电池产 品。而过去最主要的电池技术，铅酸电池和镍镉电池(NiCd)，无法跟上市场发 展的需求，同 时它们也不具备环保的要求，锂电子电池虽然在便携式电子设备中获得成功，但是由于功 率不足、价格昂贵、安全隐患问题，无法满足大型系统的要求。新兴的锌镍电池技术可以满 足以上所有要求；锌镍电池是功率高、能量足(高达铅酸电池的4倍)、无环境污染(不含 铅、不含镉、不含汞)、高可靠性和安全性好(不易燃)、成本低廉、使用寿命长的可充电电 池。二十世纪六十年代，人们花费了相当多的努力研发锌镍电池永久取代军事上的银 锌电池。七十年代由于能源危机和日益增长的石油价格，电动交通工具的优势日益增长，为 此人们又花费了许多努力研究它。但是(1)由于锌在碱性电解液中易溶解，其寿命有限； (2)在锌电极充电过程中易产生树状枝晶导致短路；(3)循环过程中锌极变形。由于以上原 因，锌镍电池多年被阻碍发展。在锌镍电池中，电流的均衡是减少负极变形以及防止枝晶生长的关键之一。现在 的锌镍电池设计中基本上采用将极耳焊接到集流基上然后连接到盖帽和钢壳上。这样做带 来的问题是电流分布不均勻，在有极耳位的地方电流密度大，远离极耳位的地方电流密度 就小，这样在电池充放电(循环)的情况下就容易引起极片的变形，特别是负极片的变形； 由于电流分布不均勻，就更容易长枝晶而造成短路，降低电池的循环寿命。另外，锌镍电池 的隔膜纸，特别是防枝膜，不能承受很高的温度，在焊接的过程中容易将隔膜纸烫坏。圆柱形锌镍电池包括电池壳体，电极组和电解液，所述电极组和电解液收纳于电 池壳中，所述电极组包括卷绕的柔性镍正极，柔性锌负极和隔膜，隔膜位于镍正极与锌负极 之间，所述锌负极包括负极材料和载有该材料的负极集流体。圆柱形锌镍电池的电池壳体是由金属尤其是钢铁材料制成，例如，由镀镍钢壳制 成，因此锌镍电池的锌负极与铁金属接触会形成严重析氢反应，带来电池内部压力升高，俱 有较大安全隐患。此外，有时圆柱形锌镍电池以钢铁材料制成的电池壳体作为正极端，以电池封口 盖帽作为负极端，而且锌负极的集流体与电池封口盖帽焊接，锌负极表面一般由析氢过电 位较高的金属镀层覆盖，如Sn，SnCu合金、Ag、Pb、Bi、或合金，一旦两者联接也会发生较严 重的析氢反应，导致电池内部压力增加使电池有安全隐患。在现有技术中，一般将电极组中的Zn电极做得比正极短，从而使电极组在卷绕后，由正极与钢铁材质壳体接触，这种做法会较大降低负极比表面，使电流密度增加而无法 大电流放电，同时Zn极很容易发生钝化，而失去活性。另外负极表面过小，镍电极在充电过 程中析出的氧气也无法迅速在锌电极被吸附从而导致内压升高，造成比较大的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种工艺简单、成本低 廉、安全可靠、可长期贮存、循环寿命长、抗震动性强、大电流放电性能好的锌镍电池。本技术的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括有电池壳体，盖帽，电极 组和电解液，所述的电极组和电解液收纳于密封的电池壳体内，电极组的上部相连有盖帽， 所述的电极组包括有柔性卷绕的镍正极，柔性卷绕的锌负极，以及位于镍正极和锌负极内 的复合隔膜；所述的电极组上端面形成有由锌负极伸出段由外向内弯曲窝边形成的平整 负极导电端面，其上压接并焊连有带刺的负极集流片；所述的电极组下端面形成有由镍正 极伸出段由外向内弯曲窝边形成的平整正极导电端面，其上压接并焊连有带刺的正极集流 片；所述的电极组外表层完全覆盖有耐碱绝缘胶带层，且该耐碱绝缘胶带层高出电极组端 面 0. 5-50mmo所述的负极集流片上方通过至少一尼龙密封圈相连有由盖帽上组件、盖帽下组件 以及丁晴橡胶块构成的盖帽；所述的复合隔膜由一层PP或PE，或两种材质共同组成的微孔 经亲水处理后的隔膜与一层维尼仑或聚丙烯或无纺布贮液膜通过焊接或由MC、CMC、HPMC、 PVA, PV、PTFE其中的一种或多种粘合干燥而成。所述的负极集流片和正极集流片的一面均带有高0. I-IOmm毛刺；其中所述的负 极集流片与盖帽下组件焊连；所述的正极集流片与电池壳体焊连在一起；盖帽上组件选用 不锈钢或镀镍钢片制成，它以部件为中心，对称分布有用以保障电池在意外情况下可以及 时将内部的压力外泄的1-10排气孔。所述的盖帽下组件与负极集流片之间放置有用PP、PE或其它具有耐碱、耐高温、 延展性、弹性、填充性好的材料制成的密封圈，该密封圈的表面涂覆有改性浙青、电解浙青、 航空石蜡、液体石蜡、专用密封胶中的一种或多种混合密封剂。本技术属于对现有技术的一种改良，它具有工艺简单、成本低廉、安全可靠、 可长期贮存、循环寿命长、抗震动性强、大电流放电性能好等特点。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的负极集流片示意图。图3是本技术的正极集流片示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作详细的介绍图1所示，本技术包括有电池 壳体7，盖帽，电极组和电解液，所述的电极组和电解液收纳于密封的电池壳体7内，电极组 的上部相连有盖帽，所述的电极组包括有柔性卷绕的镍正极10，柔性卷绕的锌负极9，以及位于镍正极10和锌负极9内的复合隔膜8 ；所述的电极组上端面形成有由锌负极9伸出段由外向内弯曲窝边形成的平整负极导电端面，其上压接并焊连有带刺的负极集流片3 ； 所述的电极组下端面形成有由镍正极10伸出段由外向内弯曲窝边形成的平整正极导电端 面，其上压接并焊连有带刺的正极集流片11 ；所述的电极组外表层完全覆盖有耐碱绝缘胶 带层5，且该耐碱绝缘胶带层5高出电极组端面0. 5-50mm。所述的负极集流片3上方通过至少一尼龙密封圈2相连有由盖帽上组件6、盖帽下 组件4以及中间的丁晴橡胶块1构成的盖帽；所述的复合隔膜8由一层PP或PE，或两种材 质共同组成的微孔经亲水处理后的隔膜与一层维尼仑或聚丙烯或无纺布贮液膜通过焊接 或由MC、CMC、HPMC, PVA、PV、PTFE其中的一种或多种粘合干燥而成。所述的负极集流片3和正极集流片11的一面均带有高0. I-IOmm毛刺；其中所述 的负极集流片3与盖帽下组件焊连；所述的正极集流片11与电池壳体7焊连在一起；盖帽 上组件6选用不锈钢或镀镍钢片制成，它以部件为中心，对称分布有用以保障电池在意外 情况下可以及时将内部的压力外泄的1-10排气孔。所述的盖帽下组件与负极集流片3之间放置有用PP、PE或其它具有耐碱、耐高温、 延展性、弹性、填充性好的材料制成的密封圈2，该密封圈的表面涂覆有改性浙青、电解浙 青、航空石蜡、液体石蜡、专用密封胶中的一种或多种混合密封剂。本技术所述卷绕后的镍电极未被物质覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌镍电池，它包括有电池壳体，盖帽，电极组和电解液，所述的电极组和电解液收纳于密封的电池壳体内，电极组的上部相连有盖帽，其特征在于所述的电极组包括有柔性卷绕的镍正极，柔性卷绕的锌负极，以及位于镍正极和锌负极内的复合隔膜；所述的电极组上端面形成有由锌负极伸出段由外向内弯曲窝边形成的平整负极导电端面，其上压接并焊连有带刺的负极集流片；所述的电极组下端面形成有由镍正极伸出段由外向内弯曲窝边形成的平整正极导电端面，其上压接并焊连有带刺的正极集流片；所述的电极组外表层完全覆盖有耐碱绝缘胶带层，且该耐碱绝缘胶带层高出电极组端面０．５－５０ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马福元，胡晓明，
申请(专利权)人：广东博特动力能源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]