CN204991823U - 一种圆柱锌镍二次电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种圆柱锌镍二次电池，属于电池技术领域。该圆柱锌镍二次电池，包括圆柱形金属壳体以及装配在金属壳体中的卷芯，所述卷芯包括负极以及设于负极内侧的正极，负极和正极之间设有隔膜，所述负极、隔膜、正极卷绕构成了所述卷芯，负极包括用来在其表面涂覆负极活性物质层的负极集电骨架，负极集电骨架朝向金属壳体底部的一侧设置有用来与金属壳体底部电连接的导电连接部，负极沿卷绕方向向外延伸并靠近金属壳体内壁的一端具有与金属壳体内壁电接触的导电带，所述导电带与所述负极集电骨架一体设置。本实用新型的圆柱锌镍二次电池简化了生产工艺，便于自动化生产，提高了电池装配效率，提高了电池的大电流放电性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种圆柱锌镍二次电池，属于电池技术领域。
背景技术
当前社会对绿色能源发展的要求越来越高，镉镍电池由于其对环境的污染而开始逐渐退出传统应用领域，因此，寻找一种替代镉镍电池的新型电池就显得非常必要。镍氢电池作为一种镉镍电池的替代品因为其绿色环保而一度受到了人们的追捧，但是镍氢电池严重的自放电和较高的成本限制了其发展空间。锌镍电池作为一种新型二次电池，具有低自放电、低成本等特点，而且电压较镉镍电池和镍氢电池都要高，成为镍氢电池最有潜力的替代品。而且锌镍电池的放电电流大，在动力工具和电动汽车领域也具有不可估量的应用前景。
公告号为2773918Y的中国实用新型专利公开了一种动力型圆柱密封锌镍碱性蓄电池，并具体公开了其圆柱锌镍电池包括金属外壳，装在金属外壳内的极组，极组包括外侧的锌负极和内侧的镍正极，锌负极的尾部焊接有一条铜箔，铜箔外壁与金属壳体内壁接触导电，增大了负极与壳体之间的导电面积。但是这种采用在锌负极尾部焊接铜箔的方式，增加了电池装配的难度，其工艺比采用隔膜或胶带包裹更为复杂，降低了电池加工效率，增加了生产成本。更重要的是，锌负极与壳体之间的导电性能完全取决于新负极尾部与铜箔之间的焊接效果，如果出现虚焊或者松动，将直接导致电池内阻增大甚至无法导电的严重问题，影响电池的大电流放电性能。
实用新型内容
本实用新型提供一种圆柱锌镍二次电池，以解决现有技术中的电池装配效率降低、生产成本增加、大电流放电性能差的问题。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
一种圆柱锌镍二次电池，包括圆柱形金属壳体以及装配在金属壳体中的卷芯，所述卷芯包括负极以及设于负极内侧的正极，负极和正极之间设有隔膜，所述负极、隔膜、正极卷绕构成了所述卷芯，所述负极包括用来在其表面涂覆负极活性物质层的负极集电骨架，所述负极集电骨架朝向金属壳体底部的一侧设置有用来与金属壳体底部电连接的导电连接部，所述负极沿卷绕方向向外延伸并靠近金属壳体内壁的一端具有与金属壳体内壁电接触的导电带，所述导电带与所述负极集电骨架一体设置。
所述导电带沿负极卷绕方向延伸并将卷芯最外侧的负极活性物质层完全包裹。
所述导电带沿卷绕方向的长度不小于金属壳体的内径周长，所述导电带的宽度不小于卷芯最外侧负极活性物质层的宽度。
所述卷芯外层的隔膜沿卷绕方向延伸并将卷芯最外侧的负极活性物质层完全包裹。
所述导电连接部为设置在所述负极集电骨架朝向金属壳体底部一侧的光边，所述光边与设置在卷芯与金属壳体底部之间的负极集流盘焊接，所述负极集流盘与金属壳体底部电连接。
所述负极集流盘表面设有用来与所述光边焊接的焊接部，所述焊接部为设置在负极集流盘表面的圆形突起或者环形突起或者带状突起，所述带状突起沿负极集流盘中心向外均匀辐射分布。
所述导电连接部为设置在所述负极集电骨架朝向金属壳体底部一侧的极耳，所述极耳与金属壳体底部焊接。
所述导电带与金属壳体内壁接触一侧的表面具有导电毛刺或者导电突起。
所述负极集电骨架表面具有糙面结构，所述糙面结构为毛刺结构或冲孔或挤压孔或切拉网结构。
所述负极集电骨架表面设有用来涂覆负极活性物质层的负极涂覆区，所述糙面结构设于所述负极涂覆区内。
所述负极集电骨架每一个表面均设置有两个以上的负极涂覆区，相邻的负极涂覆区之间具有间隔，所述负极集电骨架两个表面的间隔位置相互对应。
所述负极集电骨架可以为铜或锌或锡或钢或铁。
所述负极集电骨架表面镀有铜镀层和/或锡镀层。
所述负极极耳为钢带、纯镍带、铜带、锌带、锡带中的一种或多种，
本实用新型的圆柱锌镍二次电池通过设置与负极集电骨架一体设置的导电带，简化了生产工艺，便于自动化生产，提高了电池装配效率，避免了在电池负极尾部焊接铜箔导致的生产成本增加，这种一体设置的导电带还保证了负极与金属壳体之间的导电效果，减小了电池内阻，结合负极集电骨架上设置的导电连接部，提高了电池大电流放电性能，从而制造出大功率圆柱锌镍二次电池。而且，这种一体设置的导电带使用寿命更长，从而提高了电池的整体寿命。
进一步的，本实用新型设置导电带将卷芯外侧的负极活性物质层完全包裹，避免了负极活性物质与金属壳体形成微电池而腐蚀金属壳体。
附图说明
图1为本实用新型的圆柱锌镍二次电池的实施例的示意图；
图2为图1中的负极的示意图；
图3为图1中的负极集流盘的正视图；
图4为图3的侧视图；
图5本实用新型的圆柱锌镍二次电池的另一种实施例的负极集电骨架示意图；
图6为本实用新型的圆柱锌镍二次电池的另一种实施例的负极示意图；
图7为图6的侧视图；
图8为本实用新型的圆柱锌镍二次电池的另一种实施例的负极集电骨架的示意图；
图9为本实用新型的圆柱锌镍二次电池的另一种实施例的负极集流盘的正视图；
图10为图9的侧视图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更容易理解，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1-图4所示，本实用新型的圆柱锌镍二次电池，包括圆柱形金属壳体1以及装配在金属壳体中的卷芯2，圆柱形金属壳体可以为钢壳体或者镀镍钢壳，本实施例使用钢壳，所述卷芯包括负极3以及设于负极内侧的正极5，负极和正极之间设有隔膜4将负极与正极隔开，隔膜的两个表面分别与负极和正极对应的表面贴合，负极、正极、隔膜均为长条形，按照负极、隔膜、正极、隔膜的顺序从一端开始由内向外卷绕构成了所述卷芯，这样使得卷芯的最外层为负极。
所述负极包括长条形负极集电骨架31，负极集电骨架可以为铜或锌或锡或钢或铁，负极集电骨架表面镀有铜镀层和/或锡镀层，本实施例中负极集电骨架为铜箔，铜箔表面镀有锡镀层，负极集电骨架两个表面涂覆有负极活性物质层32，负极集电骨架表面具有糙面结构，本实施例中糙面结构为毛刺结构，可以使用切刀在负极集电骨架表面切出浅槽，使金属材料翻起形成毛刺，以增加负极集电体与负极活性物质的接触面积。
负极处于卷芯最外层且靠近金属壳体内壁的一端具有与金属壳体内壁电接触的导电带6，导电带沿负极卷绕方向延伸卷绕并将卷芯最外层的负极上的负极活性物质层完全包裹以使负极活性物质层与金属壳体内壁完全隔开。导电带的长度等于金属壳体的内径周长，导电带的宽度等于负极集电骨架的宽度，以使导电带能够将卷芯最外层负极活性物质完全包裹。导电带与所述负极集电骨架一体设置，在制造时，可以在负极集电骨架的一端留出一段不涂覆负极活性物质层即构成了所述导电带，这样可以使得导电带与负极集电骨架的材质完全相同，也避免了焊接不牢带来的危害，还省去了焊接工序，提高了电池制造效率。导电带与金属壳体内壁接触一侧的表面具有导电突起，制造时，可以使用冲头或者挤压凸模在导电带背离金属壳体内壁的一侧表面挤压，在导电带朝向金属壳体内壁的一侧形成导电突起。导电突起可以增加导电带与金属壳体内壁的接触效果，减少接触电阻，增强导电带与金属壳体内壁之间的导电性。
所述负极集电骨架每一个表面都具有一个或两个以上的用来涂覆负极活性物质层的负极涂覆区311，所述糙面结构设于所述负极涂覆区内，本实施例中负极集电骨架每一个表面的负极涂覆区的数量为一个，所述负极集电骨架朝向金属壳体底部的一侧设置有用来与金属壳体底部电连接的导电连接部，本实施例中，导电连接部为设置在负极集电骨架朝向金属壳体底部一侧的光边313，光边上不涂覆负极活性物质。在卷芯与金属壳体底部之间设置有与金属壳体底部电连接的负极集流盘7，所述光边与负极集流盘焊接，负极集流盘表面设有用来与所述光边焊接的焊接部71，本实施中，焊接部为设置在负极集流盘表面的圆形突起。
在其他实施例中，处于卷芯最外侧的隔膜沿其卷绕方向延伸大于金属壳体内径周长的长度，将卷芯最外侧的负极活性物质层完全包裹，此时导电带的长度和宽度可以不受限制，只要能够与金属壳体内壁电接触即可，以节省成本。
在其他实施例中，参照图5-图7所示，负极集电骨架每一个表面的负极涂覆区311的数量为3个，相邻的两个负极涂覆区之间具有间隔，所述负极集电骨架两个表面的间隔位置相互一一对应。每一个负极涂覆区上设置的糙面结构为切拉网结构。所述导电连接部为每一个所述间隔上焊接的沿负极集电骨架宽度方向向外延伸并突出负极集电骨架对应侧边的负极极耳312，所述负极极耳为钢带或镍带或铜带或锌带或锡带。在其他实施例中，负极涂覆区之间可以不设置间隔，而仅设置供焊接极耳的焊接位，焊接位上不涂覆负极活性物质或者在在涂覆后清粉得到焊接位。
在其他实施例中，导电带的长度大于金属壳体的内径周长，导电带的宽度大于卷芯最外侧负极活性物质层的宽度。
在其他实施例中，导电带与金属壳体内壁接触一侧的表面的导电突起可以替换为导电毛刺，制造时，可以使用切刀在导电带朝向金属壳体内壁的一侧表面切出浅槽，使金属材料翻起形成毛刺即构成导电毛刺。导电带与金属壳体内壁接触一侧的表面可以不设置导电毛刺或导电突起，导电带直接与金属壳体内壁电接触。
在其他实施例中，参照图8所示，负极集电骨架表面的糙面结构为冲孔314。在其他实施例中，负极集电骨架表面的糙面结构也可以为挤压孔。
在其他实施例中，参照图9和图10所示，所述焊接部为设置在负极集流盘上的带状突起711，所述带状突起沿负极集流盘中心向外均匀辐射分布。在其他实施例中，焊接部为环形突起。
在其他实施例中，当负极集电骨架每一个表面上的负极涂覆区为多个时，也可以在负极集电骨架靠近金属壳体底部的一侧设置光边。
Claims (10)
1.一种圆柱锌镍二次电池，包括圆柱形金属壳体(1)以及装配在金属壳体中的卷芯(2)，所述卷芯包括负极(3)以及设于负极内侧的正极，负极和正极之间设有隔膜，所述负极、隔膜、正极卷绕构成了所述卷芯，所述负极包括用来在其表面涂覆负极活性物质层的负极集电骨架(31)，其特征在于，所述负极集电骨架朝向金属壳体底部的一侧设置有用来与金属壳体底部电连接的导电连接部，所述负极沿卷绕方向向外延伸并靠近金属壳体内壁的一端具有与金属壳体内壁电接触的导电带(6)，所述导电带与所述负极集电骨架一体设置。
2.如权利要求1所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述导电带沿负极卷绕方向延伸并将卷芯最外侧的负极活性物质层完全包裹。
3.如权利要求1所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述卷芯外层的隔膜沿卷绕方向延伸并将卷芯最外侧的负极活性物质层完全包裹。
4.如权利要求1所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述导电连接部为设置在所述负极集电骨架朝向金属壳体底部一侧的光边(313)，所述光边与设置在卷芯与金属壳体底部之间的负极集流盘(7)焊接，所述负极集流盘与金属壳体底部电连接。
5.如权利要求4所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述负极集流盘表面设有用来与所述光边焊接的焊接部，所述焊接部为设置在负极集流盘表面的圆形突起或者环形突起或者带状突起。
6.如权利要求1所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述导电连接部为设置在所述负极集电骨架朝向金属壳体底部一侧的极耳(312)，所述极耳与金属壳体底部焊接。
7.如权利要求1所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述导电带与金属壳体内壁接触一侧的表面具有导电毛刺或者导电突起。
8.如权利要求1-7任意一项所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述负极集电骨架表面具有糙面结构，所述糙面结构为毛刺结构或冲孔或挤压孔或切拉网结构。
9.如权利要求8所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述负极集电骨架表面设有用来涂覆负极活性物质层的负极涂覆区(311)，所述糙面结构设于所述负极涂覆区内。
10.如权利要求9所述的圆柱锌镍二次电池，其特征在于，所述负极集电骨架每一个表面均设置有两个以上的负极涂覆区，相邻的负极涂覆区之间具有间隔，所述负极集电骨架两个表面的间隔位置相互对应。
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| CN201520126868.6U CN204991823U (zh) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | 一种圆柱锌镍二次电池 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106450157A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-22 | 深圳拓邦股份有限公司 | 极片组件、电芯及电池 |
| CN106531965A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 深圳拓邦股份有限公司 | 极片组件、电芯及电池 |
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2015
- 2015-03-05 CN CN201520126868.6U patent/CN204991823U/zh active Active
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