TW398093B - Closed battery - Google Patents

Description

A7 137 — _ — ~~~--- ..... -. """ _ 五、發明説明（/ ) 本發明之镅域 本發明保有關於能夠改良電池內部化學行爲的密閉型 電池。 先前持術 近來，隨著對於更小尺寸與高度先進電子裝置所增加 的要求，使用具有高能量密度之鎘或鹼金屬之完全密閉結 構的電池己被普及地使用。 然而，因爲對於具有更高能量密度的電池之進一步要 求的增加，事實上作爲新一代二次電池的電池係不斷地被 開發，其使用氧化鎳作爲正電極，並使用在電化學上能夠 吸收與釋放氫之吸氫合金之活性材料作爲負電極。 一柱狀密閉型鎳氫電池包栝有一鎳質的正電極板，一 具有微小穿孔的收集板（一吸氫合金的負電極板），以及 一隔離物、其係架構成鎳質正電極板和負電極收集板以螺 旋狀纏捲在一起，隔離物置於其間，並置入金屬容器中。 在正電極的電流收集，係從正電極出一收集帶（ collecting tab)，並將其電阻焊接（resistance-welding)於 作爲正電極端的密封板而完成。在負電極的電流收集，係 將電極元件最外側周圍部份的負電極表面與容器內表面接 觸而完成，或採與正電極相同之帶狀收集法β 龙發昍新要解決的問頴 然而，若電極元件最外側周圍部份的負電極表面，僅 作爲與容器內表面接觸之收集裝置，則該負電極表面就其 廣大的延伸面積而言，將無法被充分地利用。 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4AiL格（210X29h>t ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 _______ 1Π 五、發明説明（) 除此之外，該密閉型電池係必須有效地使用吸氫合金 之負電極板，以在充電與放電期間能有效率地執行氫氣的 釋放與吸收。 本發明之一個目的係爲解決如上述之先前技術中所遇 到的問題，並因而提供包括有一吸氫合金負電極板的密閉 型電池’其中氫氣將可穩定地被吸收至吸氫合金負電極板 之最外側周圍部份，特別是在充電期間時，以及其係可容 易地製造》 經盘問題的方法 上述之目的將可由根據本發明之密閉型電池而得，其 包括有一容器，一電解質，以及由一正電極、一負電極與 一隔離物組成的電極元件，電極元件與電解質一道被放置 於容器中，而容器的開口部份則以密封配件密閉之，其中 上述吸氫合金的負電極板之最外側周圍部份提供以微小穿 孔’故吸氫合金負電極板之最外側周圔部份將被有效地利 用。 根據本發明，由於充電和/或放電所產生的氫氣，將 穿過提供在吸氫合金負電極板之最外側周圍部份之整個單 一層部份的微小穿孔，並被吸氫合金負電極板之最外側周 圍部份表面所吸收和/或釋放。因此，吸氣合金負電極板 之最外側周圍部份表面將被有效率地使用。 本發明之鮫佳亘體眚施例 根據本發明之一較佳具體實施例與一範例，現將參考 附圖說明如下。 4 本紙^長尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再？^本頁)

P 裝· 、-口 A7 B7 ’ ———— ___________ 五、發明説明（5 ) 圖1係圖示本發明之完全密閉電池內部結構的透視圖 。圖2係圖1之部分垂質剖面圖。圖3係圖示吸氫合金負 電極板之放大平面圖，以及圖4係切過圖3之線A_A‘的剖 面圖。 在圖1中’一電極元件12與電解質係一道被置於具有 底部的圓柱形容器10中，該底部亦作爲負電極端，以與外 界隔離。該電極元件12包括有鎳製的正電極板12&，隔離 物12b，以及相對於正電極板12a而置於隔離物i2b另一 邊的負電極板12c ’它們係被層疊並以螺旋狀纏捲。 在容器1〇之上面開口端部份，提供具有一可再蓋上之 安全閥10和帽罩1的密封配件2，藉由絕緣墊片5將其塡 塞於容器10，以將容器密閉。 在正電極的電流收集，係使電流藉由收集帶6而從正 電極板12a取出，該收集帶係被電阻焊接至帽罩以及做爲 正電極端的密封配件2。在負電極的電流收集，係使負電 極板12c最外側周圍部份12cs的四周表面與容器〗〇內表 面接觸。 在鎳氫電池中的電動反應通常表示如下： 放電—

NiOOH+MHab——Ni(OH)2+M —充電 其中Μ代表吸氫合金，而Hab代表被吸入合金中的氫 〇 在充電期間的鎳氫電池中’ H+離子將由H20還原變成 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格Ul〇X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 Β7 五、發明説明（4 ) *

Hz ’其保被吸入負電極之吸氫合金中。在放電期間，離子 反向移動，且並無伴隨任何電解質數量以及密度的變化。 雖然在電解質中的〇Η·離子參與負電極以及正電極的反應 ，但在電池反應中並無ΟΗ·離子數量的變化。 在正常結構形式的完全密閉式電池中，Η+離子將於充 電時還原而爲負電極板12c所吸收。當電池使用時，亦即 在放電期間’ H2由負電極板12c所釋放，而與〇Η·離子反 應形成H20。 如圖1所示，電極元件I2包括有正電極板12a，隔離 物12b ’以及相對於正電極板12a而被置於隔離物l：2b另 一邊的負電極板12c，其係被層疊並以螺旋狀纏捲。因此 負電極板12c最外側周圍部份12cs表面，具有電極元件所 有表面積中的最大面積。然而，最外側表面積並未被利用 ，而僅與容器10的內表面接觸。 因此，在本發明中，負電極板最外側周圍部份12cs將 於整個面積上提供以微小穿孔（圖2至圖4)。該微小穿 孔的形成，將使得由正電極板12a所釋放出的札得以穿透 隔離物12b，並通過微小穿孔7 〇因此，在充電期間，H2 將可移至負電極板最外側周圍部份12cs表面區域，以被吸 收於此，另一方面，在放電期間’由最外側周圍部份12cs 表面所釋放的H2將通過微小穿孔7 ’並穿透隔離物12b ’ 且移至正電極板12a，以被吸收於此。 因此，其將得以使負電極板最外側周圓部份12cs得到 最佳的利用，而允許由於充電和/或放電而產生於電池中 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210父29<7公疫） (請先閲讀背面之注意事項再本頁) .裝. 訂 經濟部中央梯準局負工消费合作社印掣 A 7 _^__B7 五、發明説明（$ ) 的h2將通過微小穿孔，並被吸收於負電極板最外側周圍部 份表面區域，或由相同之負電極板最外側周圍部份表面區 域釋放出。 本錡明之效果 如上所述，當負電極板最外側周圍部份提供以具有微 小穿孔於整個表面時，其將得以有效地利用負電極板最外· 側周圍部份12cs表面區域，而允許由於充電和/或放電所 產生於電池中的H2，通過微小穿孔並被吸收於表面區域’ 或由負電極板最外側周圍部份表面區域所釋放出。 完:夕簡略說明 圖1係圖示根據本發明之密閉型電池內部結構的部份 透視垂直剖面。 圖2係圖示圖1密閉型電池的電極元件之垂直剖面。 圖3係圖示圖2電極元件的負電極扳之平面圖。 圖4係圖示切過圖3線A-A‘之負電極板最外側周圍部 份的剖面圖。 兹考符虢之說明 1:帽罩 2:密封配件 3:安全閥 4:絕緣配件 5:絕緣墊片 6:正電極收集器 7:微小穿孔 7 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) I裝. ,1Τ 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公漦） Λ7 H7 五、發明説明（ 10:容器 12a:正電極板 12b:隔離物 12c:負電極板 12cs:負電極板最外側周圍部份 請 先 閲 讀 背 意 裝 訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐）

Claims (1)

1. "13 ¢99 398093 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 1. 一種密閉型電池，其包括有一容器，一電解質，以 及由一正電極、一負電輝與一隔離物組成的電極元件，電 極元件與電解質一道被置於容器中，而容器的開口部份則 以密封配件密閉之，其中除了負電極板之最外側周圔部份 提供以微小穿孔外，其餘部份無微小穿孔。 2. 根據申請專利範圍第1項之密閉型電池，其中負電 極包括一金屬氫化物或一吸氫合金。 裝-- :_ (請先閲讀背面之注意事項本頁) 經濟部中央榇準局負工消費合作社印— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）