CN204230370U - 一种镍氢电池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种镍氢电池结构，包括密闭壳体，在密闭壳体内部设有由负极、隔膜、正极卷绕而成的极组，在极组的正极端面连接一个集流盘，所述正极包括泡沫镍基体层，泡沫镍基体层上附着有未完全覆盖泡沫镍基体层的正极活性物质层，在正极活性物质层上方的泡沫镍基体层上设有连接金属边带，所述正极通过连接金属边带连接到集流盘上。这样就改善了常用的窝边不填充活性物质泡沫镍边后点焊集流盘而造成正极上边透气性差，充电时气体复合慢的问题，降低了电池充电内压，从而达到减小或消除因充电内压高而造成的鼓底现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池结构，尤其涉及一种镍氢电池结构。
背景技术
随着社会现代化水平的提高，人们对可充电电池的性能要求也越来越高，体现在对可充电电池功率的输出上，要适应电动工具或电器的要求就必须降低充电电池的内阻，实现充电电池的大电流放电，为实现这项性能，现有技术主要采用正负极均以端面焊形式与盖帽和钢壳进行接触的工艺，此工艺在极片制作时为了达到正负极制片的平直度，降低正负极的接触电阻，正负极均未泡PTFE(聚四氟乙烯)或SBR(丁乳橡胶)，这样虽然解决了内阻和极片平直度的问题，但是用此方法制作高容量高功率镍氢电池又产生了另外一个问题，由于传统电池密闭壳体底面为如图1所示的平底结构，同时电池在化成分容充放电时内部气体复合速度慢，内压上升快，导致有不同程度的鼓底现象，影响电池外观和组合高度。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种镍氢电池结构，以解决上述背景技术中，由于传统电池的正极集流方式为在正极上边留有的一定宽度的泡沫镍不填充活性物质窝边上点焊集流盘，在组装电池时，极组上部窝边压实导致极组正极端透气性差，充电时气体复合慢，从而易发生充电内压高而造成的鼓底的现象。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种镍氢电池结构，包括密闭壳体，在密闭壳体内部设有由负极、隔膜、正极卷绕而成的极组，在正极的端面连接一个集流盘，所述正极包括泡沫镍基体层，泡沫镍基体层上附着有未完全覆盖泡沫镍基体层的正极活性物质层，在正极活性物质层上方的泡沫镍基体层上设有连接金属边带，所述连接金属边带在极组的上端，所述正极通过连接金属边带连接在集流盘上。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述连接金属边带焊接在集流盘上。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述集流盘为一圆形压簧。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述压簧厚度为0.1mm-0.3mm,压簧的簧片焊接在盖帽底部，压簧的导头外侧挤压在连接金属边带上。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述连接金属边带滚焊固接到所述正极上。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述连接金属边带宽度为2-4mm、厚度为0.06-0.12mm。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述连接金属边带为镀镍钢带或纯镍带。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述密闭壳体的底部是圆柱形内凹结构，所述圆柱形内凹结构的内凹深度为0.2-1mm，直径为Φ2-8mm。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述圆柱形内凹结构上设置有凸起。
上述的一种镍氢电池结构，优选的，所述密闭壳体底部厚度是0.3-0.8mm。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型采用在正极上边未填充活性物质的泡沫镍上滚焊纯镍带或镀镍钢带，在组装电池时极组上边未压实、留有空隙，这样电池在充放电时因极组上部气体复合速度快，降低了电池充电内压；同时在电池密闭壳体底部设为圆柱形内凹结构，增强对内压的承受能力，从而达到减小或消除因充电内压高而造成的鼓底现象。
附图说明
图1为本实用新型电池中密闭壳体形状的改进前示意图。
图2为本实用新型电池中密闭壳体形状的改进后示意图。
图3为本实用新型电池结构示意图。
图4为本实用新型中的正极结构示意图。
图5为本实用新型中压簧在电池中的结构示意图。
图例说明：
1、密闭壳体；2、负极；3、隔膜；4、正极；5、极组；6、集流盘；7、连接金属边带； 8、圆柱形内凹结构；9、正极活性物质层；10、盖帽；11、凸起；12、压簧；13、簧片；14、导头；15、密封圈。
具体实施方式
实施例1：SC4000mAh镍氢动力电池
如图2-图4所示的SC4000mAh镍氢动力电池，包括由钢壳制作而成的密闭壳体1，在密闭壳体1内部设有由负极2、隔膜3、正极4组成的极组5。负极2采用多孔金属铜网做基体，负极合金粉采用厦钨钴10型动力合金粉，负极合金粉通过干法工艺填充在负极2的基体上。正极4采用长沙力元新材料公司生产的面密度为350g/m2的连续发泡镍做基体，正极活性物质采用河南科隆含锌球型氢氧化亚镍，正极活性物质通过干法工艺填充在正极4的基体上形成正极活性物质层9。隔膜3采用日本三菱特殊尼龙隔膜3，正负极容量比为1:2.1。
在本实施例中，正极活性物质层9未完全覆盖泡沫镍基体，在正极活性物质层9上方的泡沫镍基体上滚焊固接有连接金属边带7，连接金属边带7可采用纯镍带或者镀镍钢带，连接金属边带7宽度为2mm、厚度为0.06mm。在组装电池时，极组5上面未压实、有间隙，这样电池在充放电时极组5上部气体复合速度快。
本实施例中，密闭壳体1的底部是圆柱形内凹结构8，在圆柱形内凹结构8上设置有小凸起11以增加密闭壳体1的抗压强度；圆柱形内凹结构8的内凹深度为0.2mm，直径为Φ2mm，厚度是0.8mm。密闭壳体1的底部采用圆柱形内凹结构8后对电池内压的承受能力更强，而不容易出现鼓底的现象。
本实施例中，在负极2的底部垫一圆形泡沫镍或泡沫铜，负极2通过压紧极组5将负极2金属网露齿边与泡沫镍或泡沫铜同密闭壳体1底部连接进行集流。正极4通过在其上面焊接一个集流盘6进行集流。负极2、隔膜3、正极4卷绕后形成的极组5装入密闭壳体1内、电焊上集流盘6、再注入电解液、点焊盖帽10、封口，制作出SC4000mAh镍氢高功率动力电池。
SC4000mAh电池可满足30A电流放电，电池放电态内阻小于5毫欧，检测完成的电池成品高度偏差和电池封口后高度均在±0.3mm以内，没有明显的鼓底现象。
本实施例的电池，结构优化，制作简单，满足电池大电流放电要求，内阻小，改善了电池充电后鼓底现象，电池安全性能好，外观美观，不影响电池高度。
实施例2：C4500mAh镍氢动力电池
如图2-图5所示的C4500mAh镍氢动力电池，包括采用钢壳制作而成的密闭壳体1，在密闭壳体1内设置有由负极2、隔膜3、正极4组成的极组5。正极4采用长沙力元新材料公司生产的面密度为380g/m2的连续发泡镍做基体，正极活性物质采用江门长优的含锌球型氢氧化亚镍，正极活性物质采用干法工艺填充在正极4的基体上形成正极活性物质层9。负极2采用多孔金属铜网做基体，负极合金粉采用厦钨股份有限公司高温动力合金粉，型号为ML21，负极合金粉采用干法工艺填充在负极2基体上。隔膜3采用经过枝接处理的英国SciMaT700/70型隔膜3，正负极容量比为1:1.6。
在本实施例中，正极活性物质层9未完全覆盖泡沫镍基体，在正极活性物质层9上方的泡沫镍基体上滚焊固接有连接金属边带7，连接金属边带7宽度为4mm、厚度为0.12mm。在组装电池时，极组5上面未压实、有间隙，这样电池在充放电时极组5上部气体复合速度快。
本实施例中，密闭壳体1的底部是圆柱形内凹结构8，在圆柱形内凹结构8上设置有小凸起11以增加密闭壳体1的抗压强度；圆柱形内凹结构8的内凹深度为1mm，直径为8mm，厚度是0.3mm。密闭壳体1的底部采用圆柱形内凹结构8后对电池内压的承受能力更强，不容易出现鼓底的现象。
本实施例中，在负极2的底部垫一圆形泡沫镍或泡沫铜，负极2通过压紧极组5将负极2金属网露齿边与泡沫镍或泡沫铜同密闭壳体1底部连接进行集流。正极4上的集流盘6为一个圆形压簧12。压簧12的厚度为0.1mm-0.3mm,压簧12的簧片13上焊接有盖帽10，压簧12的导头14外侧挤压在连接金属边带7上。
负极2、隔膜3、正极4卷绕后形成的极组5装入密闭壳体1内、注入电解液、在极组5的上端安装上带有盖帽10的压簧12、用密封圈15挤压盖帽10和密闭壳体1进行封口并固定盖帽10，制作出C4500mAh镍氢高功率动力电池。
C4500mAh电池可满足10倍率电流放电，电池放电态内阻小于4毫欧，检测完成的电池成品高度偏差和电池封口后高度均在±0.3mm以内，没有鼓底现象。
本实施例结构优化，满足电池大电流放电要求，内阻小，改善了电池充电后易出现鼓底的现象，电池安全性能好，外观美观，不影响电池高度。
Claims (10)
1.一种镍氢电池结构，包括密闭壳体（1），在密闭壳体（1）内部设有由负极（2）、隔膜（3）、正极（4）卷绕而成的极组（5），在正极（4）的端面连接一个集流盘（6），其特征在于：所述正极（4）包括泡沫镍基体层，泡沫镍基体层上附着有未完全覆盖泡沫镍基体层的正极活性物质层（9），在正极活性物质层（9）上方的泡沫镍基体层上设有连接金属边带（7），所述连接金属边带（7）在极组（5）的上端，所述正极（4）通过连接金属边带（7）连接在集流盘（6）上。
2.根据权利要求1所述的镍氢电池结构，其特征在于：所述连接金属边带（7）焊接在集流盘（6）上。
3.根据权利要求1所述的镍氢电池结构，其特征在于：所述集流盘（6）为一圆形压簧（12）。
4.根据权利要求3所述的镍氢电池结构，其特征在于：所述压簧（12）厚度为0.1mm-0.3mm,压簧（12）的簧片（13）焊接在盖帽（10）底部，压簧（12）的导头（14）外侧挤压在连接金属边带（7）上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的镍氢电池结构，其特征在于：所述连接金属边带（7）滚焊固接到所述正极（4）的泡沫镍基体层上。
6.根据权利要求5所述的镍氢电池结构，其特征在于：所述连接金属边带（7）宽度为2-4mm、厚度为0.06-0.12mm。
7.根据权利要求5所述的镍氢电池结构，其特征在于：所述连接金属边带（7）为镀镍钢带或纯镍带。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的一种镍氢电池结构，其特征在于：所述密闭壳体（1）的底部设置为圆柱形内凹结构（8），所述圆柱形内凹结构（8）的内凹深度为0.2-1mm，直径为Φ2-8mm。
9.根据权利要求8所述的一种镍氢电池结构，其特征在于：所述圆柱形内凹结构（8）上设置有凸起（11）。
10.根据权利要求8所述的一种镍氢电池结构，其特征在于：所述密闭壳体（1）底部厚度为0.3-0.8mm。
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