CN104112874A - 一种方形镍系二次电池及其制备方法 - Google Patents

一种方形镍系二次电池及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104112874A
CN104112874A CN201410271353.5A CN201410271353A CN104112874A CN 104112874 A CN104112874 A CN 104112874A CN 201410271353 A CN201410271353 A CN 201410271353A CN 104112874 A CN104112874 A CN 104112874A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cell
pole plate
secondary cell
housing
elastic part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410271353.5A
Other languages
English (en)
Inventor
杨玉锋
李群杰
李喜歌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENAN TROILY NEW POWER ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
HENAN TROILY NEW POWER ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HENAN TROILY NEW POWER ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical HENAN TROILY NEW POWER ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201410271353.5A priority Critical patent/CN104112874A/zh
Publication of CN104112874A publication Critical patent/CN104112874A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/30—Nickel accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/28—Construction or manufacture
    • H01M10/286—Cells or batteries with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/28—Construction or manufacture
    • H01M10/288—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种方形镍系二次电池及其制备方法。本发明的技术方案要点为：一种方形镍系二次电池，包括封装有电解液的壳体和设置于壳体内的极板组，极板组两侧与壳体之间分别设有开扇形金属弹性部件或者由垫板与弹性部件组成的压紧机构，壳体的侧壁与塑料盖通过耐碱胶黏剂密封在一起。本发明还公开了该方形镍系二次电池的制备方法。本发明中由于弹性部件在电池使用前期起支撑作用，在后期起受力作用，使极板组不管是在化成的前期还是在使用的后期都处于接触紧凑状态，这样就能够降低电池内阻，提高电池的放电平台和大电流放电性能；弹性部件的使用也使得电池极板组的松紧度维持在一个合理的范围，有利于充放电时电解液的自由进出，延长了电池的使用寿命。

Description

一种方形镍系二次电池及其制备方法
技术领域
本发明属于镍系二次电池技术领域，具体涉及一种加装弹簧部件的方形镍系二次电池及其制备方法。
背景技术
目前，国内方形镍系二次电池的结构设计中，一种是在有一定松紧度保证的情况下直接将极板组装入电池壳体中（见附图1），另一种是先将极板组捆扎后再装入电池壳体中（见附图2）。前者的缺点是电池在循环前期的充放电中极板组因不受限制而过早地过度膨胀，影响电池的使用寿命，另外由于电池使用初期极组中正负极片的松散接触，电池内阻较大，大电流放电能力受到一定影响。后者的缺点是电池在使用后期由于极板组本身的膨胀和捆扎的影响，电解液进出极板组将越来越困难，造成电池容量衰减，寿命缩短，充电电压升高，放电平台降低。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足而提供了一种加装弹性部件的方形镍系二次电池及其制备方法，该弹性部件可以使电池极板组一直处于紧密接触状态，电池充放电的极化减小，提高电池的大电流放电性能，另外弹性部件的使用也使得电池极板组的松紧度维持在一个合理的范围，有利于充放电时电解液的自由进出，延长了电池的使用寿命。
本发明的技术方案为：一种方形镍系二次电池，包括封装有电解液的壳体和设置于壳体内的极板组，其特征在于：所述的极板组两侧与壳体之间分别设有开扇形金属弹性部件或者由垫板与弹性部件组成的压紧机构，所述壳体的侧壁与塑料盖通过耐碱胶黏剂密封在一起。
本发明所述的开扇形金属弹性部件的材质为弹簧钢、不锈钢或镀镍钢片。
本发明所述的垫板为金属垫板或非金属垫板，非金属垫板的材质为聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯。
本发明所述的弹性部件为开扇形金属弹性部件或波浪形金属弹性部件。
本发明所述的方形镍系二次电池为铁镍电池、镉镍电池、氢镍电池或锌镍电池。
本发明所述的方形镍系二次电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将正极板与负极板用聚烯烃隔膜包绕成初级极板组；（2）在初级极板组的两侧加装开扇形金属弹性部件或者由垫板与弹性部件组成的压紧机构；（3）用螺丝和螺母将正极板的极耳和负极板的极耳装配在集流柱上组成极板组；（4）将步骤（3）制得的极板组装入壳体内，盖上塑料盖，用耐碱胶黏剂或超声波焊接使壳体与塑料盖密封在一起；（5）向壳体内注入电解液，电解液为氢氧化钾与氢氧化锂的混合溶液，其中氢氧化钾的摩尔浓度为5-6mol/L、氢氧化锂的摩尔浓度为0.3-0.5mol/L，注入电解液的液面高度以淹没安装在步骤（3）的壳体中的极板组15mm为宜；（6）将步骤（5）制得的电池充放电活化即制得方形镍系二次电池。
本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）由于弹性部件在电池使用前期起支撑作用，在后期起受力作用，使极板组不管是在化成的前期还是在使用的后期都处于接触紧凑状态，这样就能够降低电池内阻，提高电池的放电平台和大电流放电性能；（2）弹性部件的使用也使得电池极板组的松紧度维持在一个合理的范围，有利于充放电时电解液的自由进出，延长了电池的使用寿命。
附图说明
图1是现有技术中自由极板组的结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是现有技术中捆扎式极板组的结构示意图，图4是图3的侧视图，图5是本发明中开扇形金属弹性部件的结构示意图，图6是图5的侧视图，图7是本发明方形镍系二次电池的结构示意图，图8是图7的侧视图。
图面说明：1、极板组，2、开扇形金属弹性部件，3、隔膜，4、垫板。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种方形镍系二次电池，包括封装有电解液的壳体和设置于壳体内的极板组1，所述的极板组1两侧与壳体之间分别设有开扇形金属弹性部件2，所述壳体的侧壁与塑料盖通过耐碱胶黏剂密封在一起。所述的开扇形金属弹性部件2的材质为弹簧钢、不锈钢或镀镍钢片。所述的方形镍系二次电池为铁镍电池、镉镍电池、氢镍电池或锌镍电池。
本发明的另一种形式为：一种方形镍系二次电池，包括封装有电解液的壳体和设置于壳体内的极板组，所述的极板组两侧与壳体之间分别设有由垫板4与弹性部件组成的压紧机构，所述壳体的侧壁与塑料盖通过耐碱胶黏剂密封在一起。所述的垫板4为金属垫板或非金属垫板，非金属垫板的材质为聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯。所述的弹性部件为开扇形金属弹性部件2或波浪形金属弹性部件。所述的方形镍系二次电池为铁镍电池、镉镍电池、氢镍电池或锌镍电池。
（1）将烧结式镍正极板、发泡式铁负极板用聚烯烃隔膜3包绕成初级极板组；（2）在初级极板组两侧加装开扇形金属弹性部件2或者由垫板4和弹性部件组成的压紧机构；（3）用螺丝和螺母将正极的极耳和负极的极耳装配在集流柱上，组成极板组1；（4）将制得的极板组1装入壳体内，盖上塑料盖，用耐碱胶黏剂或超声波焊接使壳体与盖子密封在一起，然后在正、负集流柱上套上密封圈和垫片，并用螺丝将集流柱紧固在塑料盖上；（5）加注电解液，向壳体内注入摩尔浓度为5-6mol/L的氢氧化钾水溶液（内含0.3-0.5mol/L的氢氧化锂），注入的电解液液面高度以淹没安装在步骤（3）的壳体中的极板组15毫米为宜，放置12小时；（5）活化：将步骤（4）制得的电池以0.2C充电10小时，停30分钟，以0.2C放电至1.0V，重复3次充放电进行活化处理，即得到铁镍蓄电池。
对比实施例2
（1）将烧结式镍正极板、发泡式铁负极板用聚烯烃隔膜包绕成极板组；（2）用螺丝和螺母将正极的极耳和负极的极耳装配在集流柱上，组成极板组；（3）制得的极板组装入壳体内，盖上塑料盖，用耐碱胶黏剂或超声波焊接使壳体与盖子密封在一起，然后在正、负集流柱上套上密封圈和垫片，并用螺丝将集流柱紧固在塑料盖上；（4）加注电解液，向壳体内注入摩尔浓度为5-6mol/L的氢氧化钾水溶液（内含0.3-0.5mol/L的氢氧化锂），注入的电解液液面高度以淹没安装在步骤（3）的壳体中的极板组15毫米为宜，放置12小时；（5）活化：将步骤（4）制得的电池以0.2C充电10小时，停30分钟，以0.2C放电至1.0V，重复3次充放电进行活化处理，即得到铁镍蓄电池。
对比实施例3
（1）将烧结式镍正极板、发泡式铁负极板用聚烯烃隔膜包绕成极板组；（2）用螺丝和螺母将正极的极耳和负极的极耳装配在集流柱上，组成极板组；（3）用包扎带（PP材质）分别在极板组上下的三分之一处进行捆扎；（4）制得的极板组装入壳体内，盖上塑料盖，用耐碱胶黏剂或超声波焊接使壳体与盖子密封在一起，然后在正、负集流柱上套上密封圈和垫片，并用螺丝将集流柱紧固在塑料盖上；（5）加注电解液，向壳体内注入摩尔浓度为5-6mol/L的氢氧化钾水溶液（内含0.3-0.5mol/L的氢氧化锂），注入的电解液液面高度以淹没安装在步骤（3）的壳体中的极板组15毫米为宜，放置12小时； （6）活化：将步骤（4）制得的电池以0.2C充电10小时，停30分钟，以0.2C放电至1.0V，重复3次充放电进行活化处理，即得到铁镍蓄电池。
取实施例1和对比实施例2-3制得的电池做试验：
电池以0.25C充电8小时，停30分钟，以0.2C放电至1.0V，计算出电池放电容量。
电池以0.25C充电8小时，停30分钟，以3C放电至0.8V，计算出电池放电容量
电池以0.25C充电4小时，停30分钟，然后以0.5C放电至10V，作循环，当容量到初始容量的70%时停止，测试电池循环寿命。
实施例1制得的电池与对比实施例2-3制得的电池的容量、放电能力和寿命的比较，如下表：
类别 0.2C放电容量 3C放电容量 循环寿命（次）
实施例1 13854毫安时 11914毫安时 1279
对比实施例2 13545毫安时 10421毫安时 1087
对比实施例3 13723毫安时 11675毫安时 986
结果可见，实施例1中由于加装有弹簧部件开扇形弹簧片，电池的3C放电容量是0.2C容量的86%，仅按一定松紧度装配的电池（对比实施例2）3C放电容量是0.2C容量的76.9%，而捆扎极组的电池（对比实施例3）3C放电容量是0.2C容量的85%，加装弹簧部件的电池循环寿命也比对比实施例2-3制得的电池要高。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (6)

1.一种方形镍系二次电池，包括封装有电解液的壳体和设置于壳体内的极板组，其特征在于：所述的极板组两侧与壳体之间分别设有开扇形金属弹性部件或者由垫板与弹性部件组成的压紧机构，所述壳体的侧壁与塑料盖通过耐碱胶黏剂密封在一起。
2.根据权利要求1所述的方形镍系二次电池，其特征在于：所述的开扇形弹簧片的材质为弹簧钢、不锈钢或镀镍钢片。
3.根据权利要求1所述的方形镍系二次电池，其特征在于：所述的垫板为金属垫板或非金属垫板，非金属垫板的材质为聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯。
4.根据权利要求1所述的方形镍系二次电池，其特征在于：所述的弹性部件为开扇形金属弹性部件或波浪形金属弹性部件。
5.根据权利要求1所述的方形镍系二次电池，其特征在于：所述的方形镍系二次电池为铁镍电池、镉镍电池、氢镍电池或锌镍电池。
6.一种权利要求1-5中任意一项所述的方形镍系二次电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将正极板与负极板用聚烯烃隔膜包绕成初级极板组；（2）在初级极板组的两侧加装开扇形金属弹性部件或者由垫板与弹性部件组成的压紧机构；（3）用螺丝和螺母将正极板的极耳和负极板的极耳装配在集流柱上组成极板组；（4）将步骤（3）制得的极板组装入壳体内，盖上塑料盖，用耐碱胶黏剂或超声波焊接使壳体与塑料盖密封在一起；（5）向壳体内注入电解液，电解液为氢氧化钾与氢氧化锂的混合溶液，其中氢氧化钾的摩尔浓度为5-6mol/L、氢氧化锂的摩尔浓度为0.3-0.5mol/L，注入电解液的液面高度以淹没安装在步骤（3）的壳体中的极板组15mm为宜；（6）将步骤（5）制得的电池充放电活化即制得方形镍系二次电池。
CN201410271353.5A 2014-06-18 2014-06-18 一种方形镍系二次电池及其制备方法 Pending CN104112874A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410271353.5A CN104112874A (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种方形镍系二次电池及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410271353.5A CN104112874A (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种方形镍系二次电池及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104112874A true CN104112874A (zh) 2014-10-22

Family

ID=51709583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410271353.5A Pending CN104112874A (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种方形镍系二次电池及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104112874A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109148817A (zh) * 2018-08-23 2019-01-04 河南创力新能源科技股份有限公司 一种用于蓄电池极板组中的弹板
CN109167015A (zh) * 2018-08-23 2019-01-08 河南创力新能源科技股份有限公司 一种蓄电池极板及使用该极板的极板组
CN110783641A (zh) * 2019-12-09 2020-02-11 河南创力新能源科技股份有限公司 一种少维护阀控式碱性二次电池
CN110931269A (zh) * 2019-12-09 2020-03-27 河南创力新能源科技股份有限公司 一种电容型铁镍电池铁电极

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000090903A (ja) * 1998-09-14 2000-03-31 Toshiba Battery Co Ltd 二次電池
CN202996990U (zh) * 2012-12-18 2013-06-12 河南创力新能源科技有限公司 一体式铁镍蓄电池组
CN203910931U (zh) * 2014-06-18 2014-10-29 河南创力新能源科技有限公司 一种方形镍系二次电池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000090903A (ja) * 1998-09-14 2000-03-31 Toshiba Battery Co Ltd 二次電池
CN202996990U (zh) * 2012-12-18 2013-06-12 河南创力新能源科技有限公司 一体式铁镍蓄电池组
CN203910931U (zh) * 2014-06-18 2014-10-29 河南创力新能源科技有限公司 一种方形镍系二次电池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109148817A (zh) * 2018-08-23 2019-01-04 河南创力新能源科技股份有限公司 一种用于蓄电池极板组中的弹板
CN109167015A (zh) * 2018-08-23 2019-01-08 河南创力新能源科技股份有限公司 一种蓄电池极板及使用该极板的极板组
CN110783641A (zh) * 2019-12-09 2020-02-11 河南创力新能源科技股份有限公司 一种少维护阀控式碱性二次电池
CN110931269A (zh) * 2019-12-09 2020-03-27 河南创力新能源科技股份有限公司 一种电容型铁镍电池铁电极

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200717898A (en) Electrochemical device with high capacity and method for preparing the same
CN104112874A (zh) 一种方形镍系二次电池及其制备方法
MX2010004205A (es) Dispositivo hibrido de almacenamiento de energia recombinante.
CN203910931U (zh) 一种方形镍系二次电池
CN209344226U (zh) 一种改进型cr2032锂锰扣式电池
CN205863265U (zh) 一种铅酸蓄电池
CN202487691U (zh) 双端子铅蓄电池
CN202996990U (zh) 一体式铁镍蓄电池组
CN201616460U (zh) 一种蓄电池槽
CN202888254U (zh) 一种锂电池的绝缘结构
CN203883061U (zh) 一种带有缓冲垫的蓄电池壳
CN209691800U (zh) 一种铅酸蓄电池箱体
CN106356686A (zh) 一种ZigBee智能插座
CN202004088U (zh) 一种高速列车用电池负极板
CN206524366U (zh) 一种阀控式铁镍蓄电池
CN204464330U (zh) 一种减少酸雾污染的铅酸蓄电池槽盖
CN103022574A (zh) 一体式铁镍蓄电池组
CN202996920U (zh) 一种扣式电池正极钢壳及扣式电池
CN220086146U (zh) 具有防护外壳的铅酸蓄电池
CN201708219U (zh) Sc低容量高功率电池
CN101826633A (zh) 一种椭圆形动力锂离子电池
CN204088073U (zh) 扣式超级电容
CN106025134A (zh) 一种蓄电池单体支撑片
CN202977635U (zh) 铅酸蓄电池极群装配结构
EP2551944A3 (en) Lead-acid battery

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 453000, Henan, Xinxiang Province Yu East Industrial Agglomeration Area

Applicant after: Henan Chuan Li new forms of energy Science and Technology Co., Ltd.

Address before: 453000, Henan, Xinxiang Province Yu East Industrial Agglomeration Area

Applicant before: Henan Troily New Power Energy Technology Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: HE'NAN TROILY NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. TO: HENAN TROILY NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20141022