CN219610483U - 一种双极性极板、基于该双极性极板的镍氢电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双极性极板，包括导电基板、正极活性物质层、负极活性物质层，所述正极活性物质层与导电基板之间设有第一多孔层，所述负极活性物质层与导电基板之间设有第二多孔层，控制横截面积：导电基板>第一多孔层≥正极活性物质层，导电基板>第二多孔层≥负极活性物质层；所述第一多孔层与导电基板通过焊接固定，所述第二多孔层与导电基板通过焊接固定。本实用新型一种双极性极板，包括导电基板、正极活性物质层、负极活性物质层，通过在正极活性物质层与导电基板之间设置第一多孔层，通过在负极活性物质层与导电基板之间设置第二多孔层，正负极活性物质层不容易从金属箔剥离、脱落。
Description
技术领域
本实用新型属于镍氢电池领域，具体涉及一种双极性极板、基于该双极性极板的镍氢电池。
背景技术
现有技术中，镍氢电池采用的双极电极具有：金属箔；正极活性物质层，其涂敷在该金属箔的一面；以及负极活性物质层，其涂敷在该金属箔的另一面。在正极活性物质层中包含作为正极活性物质的氢氧化镍(Ni(OH)2)。另外，在负极活性物质层中包含作为负极活性物质的储氢合金。
在镍氢电池双极电极中，通过在对金属箔涂敷正极活性物质层和负极活性物质层之后对这些活性物质层加压使其紧贴于金属箔，从而，实现了抑制活性物质层从金属箔剥离、脱落以及提高充放电性能。
但是，与锂离子二次电池不同的是，镍氢蓄电池在过充电时从正极产生氧气，该氧气通常在被吸收到负极活性物质层之后，与作为充电储备而预先设置的负极活性物质中的氢发生反应而变回水。但是，在负极活性物质层的空隙率小的情况下，从正极产生的氧气难以进入到负极活性物质层内。因此，电池内有可能会累积氧气。另外，当由于氧气的累积而使得电池的内压上升时，有时候安全阀可能会工作。其结果是，也有如下可能：充电储备与放电储备的平衡被打破，导致电池的劣化。但是，若是为了避免这种问题而单纯增大负极活性物质层的空隙率，则会导致负极活性物质层容易从金属箔剥离、脱落或是充放电性能下降等问题。
实用新型内容
为了解决背景技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种双极性极板、基于该双极性极板的镍氢电池。
本实用新型的技术方案如下：
一种双极性极板，包括导电基板、正极活性物质层、负极活性物质层，其特征在于，所述正极活性物质层与导电基板之间设有第一多孔层，所述负极活性物质层与导电基板之间设有第二多孔层，控制横截面积：导电基板>第一多孔层≥正极活性物质层，导电基板>第二多孔层≥负极活性物质层；所述第一多孔层与导电基板通过焊接固定，所述第二多孔层与导电基板通过焊接固定。
优选的方案，所述第一多孔层为金属材质，优选为泡沫镍、冲孔铜网、冲孔镍带、编制铜网、冲孔钢带中的一种；所述第二多孔层为金属材质，优选为泡沫镍、冲孔铜网、冲孔镍带、编制铜网、冲孔钢带中的一种。
优选的方案，所述横截面积：S负极活性物质层>S正极活性物质层；S第一多孔层＝S第二多孔层。
优选的方案，所述第一多孔层的侧边与导电基板通过焊接固定，焊接部位为左右两侧或者上下两侧，也可以是左右上下四周同时焊接；
或者，所述第一多孔层的周围区域与导电基板通过焊接固定，焊接部位呈十字形、方形、圆形中的任意一种。
优选的方案，所述第二多孔层的侧边与导电基板通过焊接固定，焊接部位为左右两侧或者上下两侧，也可以是左右上下四周同时焊接；
或者，所述第二多孔层的周围区域与导电基板通过焊接固定，焊接部位呈十字形、方形、圆形中的任意一种。
优选的方案，所述第一多孔层的中间设有第一十字形，第一十字形与导电基板通过焊接固定；
所述第二多孔层的中间设有第二十字形，第二十字形与导电基板通过焊接固定。
优选的方案，所述导电基板包括但不限于镀镍钢板、镀镍铜板、镍板和不锈钢板。
优选的方案，所述导电基板的厚度为3～500μm。
一种双极性镍氢电池，包括正单极板、所述的双极性极板、负单极板，以及设置于正负极板之间的隔膜。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
本实用新型一种双极性极板，包括导电基板、正极活性物质层、负极活性物质层，通过在正极活性物质层与导电基板之间设置第一多孔层，通过在负极活性物质层与导电基板之间设置第二多孔层，正负极活性物质层不容易从金属箔剥离、脱落。
本实用新型一种双极性极板，通过控制横截面积：S负极活性物质层>S正极活性物质层，镍氢蓄电池在过充电时从正极产生氧气，该氧气容易透过第一多孔层，被吸收到负极活性物质层，与作为充电储备而预先设置的负极活性物质中的氢发生反应而变回水，解决了电池内压的上升问题。
本实用新型一种双极性极板、基于该双极性极板的镍氢电池，第一多孔层与导电基板通过焊接固定，第二多孔层与导电基板通过焊接固定，提高第一多孔层、第二多孔层与导电基板的连接稳固性，从而提升镍氢电池的大电流充放电性能。
附图说明
为更清楚说明本实用新型实施的技术方案，下面附图进行简单介绍。以下附图介绍仅为本实用新型的一些实施实例，对本领域技术人员可在不付出创造性劳动的前提下，根据附图和实际生产情况进行运用。
图1为双极性极板的剖视图；
图2为双极性极板的俯视图；
图3为双极性镍氢电池的主体剖视图；
图4为双极性极板的生产流程图；
图5为双极性极板的一种结构示意图；
图6为双极性极板的另一种结构示意图；
标号说明：1-导电基板，2-正极活性物质层，3-负极活性物质层，4-第一泡沫镍层，5-第二泡沫镍层，6-密封框，7-隔膜，8-正单极板，9-负单极板，10-第一十字形，11-第二十字形。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
需要说明的是本文中所提到的描述方位的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”除特殊说明均不特指该方位，只是为了描述方便，所述产品的放置方向不同其描述也不尽相同。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下可理解的方位，都属于本实用新型的保护范围。
实施例1
如图1-3所示，一种双极性极板，包括导电基板1、正极活性物质层2、负极活性物质层3，正极活性物质层2与导电基板1之间设有第一泡沫镍层4，负极活性物质层3与导电基板1之间设有第二泡沫镍层5，控制横截面积：导电基板>第一泡沫镍层>正极活性物质层，导电基板>第二泡沫镍层>负极活性物质层。
其中，控制横截面积：负极活性物质层3>正极活性物质层2；第一泡沫镍层4＝第二泡沫镍层5。
在本实施例中，第一泡沫镍层4的两侧与导电基板1通过焊接固定，第二泡沫镍层5的两侧与导电基板1通过焊接固定。
在本实施例中，导电基板为镀镍钢板，导电基板的厚度为300μm。
如图4所示，实施例1中的双极性极板的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将第一泡沫镍4、第二泡沫镍5置于导电基板的两侧，利用焊接的方式，将第一泡沫镍4、导电基板和第二泡沫镍5进行焊接固定；
(2)控制横截面积：导电基板>第一泡沫镍4≥正极活性物质层，对正极活性物质进行配浆，然后将正极浆料涂覆在第一泡沫镍4上，烘干处理；
(3)控制横截面积：导电基板>第二泡沫镍5≥负极活性物质层，对负极活性物质进行配浆，然后将负极浆料涂覆在第二泡沫镍5上，烘干处理；
(4)将烘干后的极板碾压形成一个整体，裁剪后得到双极性极板。
实施例2
一种双极性镍氢电池，包括正单极板9、双极性极板、负单极板9，以及设置于正负极板之间的隔膜7。其余技术均为本领域的公知常识，在此不再赘述。
实施例3
如图1、5所示，一种双极性极板，包括导电基板1、正极活性物质层2、负极活性物质层3，正极活性物质层2与导电基板1之间设有第一泡沫镍层4，负极活性物质层3与导电基板1之间设有第二泡沫镍层5，控制横截面积：导电基板>第一泡沫镍层>正极活性物质层，导电基板>第二泡沫镍层>负极活性物质层。
其中，控制横截面积：负极活性物质层3>正极活性物质层2；第一泡沫镍层4＝第二泡沫镍层5。
在本实施例中，第一泡沫镍层4的周围区域与导电基板1通过焊接固定，焊接部位呈十字形；与第一泡沫镍层4相对应，第二泡沫镍层5的周围区域与导电基板1通过焊接固定，焊接部位呈十字形。
在本实施例中，导电基板为不锈钢板，导电基板的厚度为200μm。
实施例4
如图1、6所示，一种双极性极板，包括导电基板1、正极活性物质层2、负极活性物质层3，正极活性物质层2与导电基板1之间设有第一泡沫镍层4，负极活性物质层3与导电基板1之间设有第二泡沫镍层5，控制横截面积：导电基板>第一泡沫镍层≥正极活性物质层，导电基板>第二泡沫镍层≥负极活性物质层。
其中，控制横截面积：负极活性物质层3>正极活性物质层2；第一泡沫镍层4＝第二泡沫镍层5。
在本实施例中，第一泡沫镍层4的中间设有第一十字形10，第一十字形10与导电基板1通过焊接固定；第二泡沫镍层5的中间设有第二十字形11，第二十字形11与导电基板1通过焊接固定。
在本实施例中，导电基板为不锈钢板，导电基板的厚度为200μm。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种双极性极板，包括导电基板、正极活性物质层、负极活性物质层，其特征在于，所述正极活性物质层与导电基板之间设有第一多孔层，所述负极活性物质层与导电基板之间设有第二多孔层，控制横截面积：导电基板 > 第一多孔层 ≥ 正极活性物质层，导电基板> 第二多孔层 ≥ 负极活性物质层；所述第一多孔层与导电基板通过焊接固定，所述第二多孔层与导电基板通过焊接固定。
2.根据权利要求1所述的双极性极板，其特征在于，所述第一多孔层为金属材质，采用泡沫镍、冲孔铜网、冲孔镍带、编制铜网、冲孔钢带中的一种；所述第二多孔层为金属材质，采用泡沫镍、冲孔铜网、冲孔镍带、编制铜网、冲孔钢带中的一种。
3.根据权利要求1所述的双极性极板，其特征在于，所述横截面积：S负极活性物质层 >S正极活性物质层；S第一多孔层=S第二多孔层。
4.根据权利要求1所述的双极性极板，其特征在于，所述第一多孔层的侧边与导电基板通过焊接固定；
或者，所述第一多孔层的周围区域与导电基板通过焊接固定，焊接部位呈十字形、方形、圆形中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的双极性极板，其特征在于，所述第二多孔层的侧边与导电基板通过焊接固定；
或者，所述第二多孔层的周围区域与导电基板通过焊接固定，焊接部位呈十字形、方形、圆形中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的双极性极板，其特征在于，所述第一多孔层的中间设有第一十字形，第一十字形与导电基板通过焊接固定。
7.根据权利要求1所述的双极性极板，其特征在于，所述第二多孔层的中间设有第二十字形，第二十字形与导电基板通过焊接固定。
8.根据权利要求1所述的双极性极板，其特征在于，所述导电基板包括但不限于镀镍钢板、镀镍铜板、镍板和不锈钢板。
9.根据权利要求1所述的双极性极板，其特征在于，所述导电基板的厚度为3~500μm。
10.一种双极性镍氢电池，其特征在于，包括正单极板、权利要求1~9中任一项所述的双极性极板、负单极板，以及设置于正负极板之间的隔膜。
Applications Claiming Priority (2)
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2023
- 2023-03-29 CN CN202320658319.8U patent/CN219610483U/zh active Active
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