专利名称：一种二次圆形电池具有50倍率放电能力的非常结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种二次圆柱形电池具有50倍率放电能力的非常结构。具体地指电 池电芯正极端的传导装置由三个零件组成导电碗1、弹性帽2、异形盘3 ；电池电芯负极端 的传导装置由二个零件组成异形盘4、泡沫网5。
背景技术：
目前二次圆柱形单体电池(镍镉、镍氢、锂离子等)的结构大体上由电池壳体、盖 帽、电池电芯及其传导线组成外壳作为电池负极，盖帽作为电池正极；电芯由正极片、负 极片和隔膜组成；电芯正极端、电芯负极端分别与盖帽、电池外壳的传导连接由条状金属薄 片(极耳)完成。传统设计的电池内部电流传导连接结构模式及其缺陷1.电池的电芯正极端与作为电池正极的盖帽内侧之间连接结构形式现行二种①将条状金属片的二端分别与电池电芯正极端及盖帽内侧相焊连；②电池电芯正极端面先与圆形片状“汇流片”焊连，再用条状金属片分别将“汇流 片”与“盖帽”相焊连；无论何种方案，传统的二次圆柱形单体电池电芯正极端到盖帽之间电流通道结构 均采用“极耳”这种连接件；“极耳”材质是导电率不高的“镍带”(镍带电阻率7. 14X10-8/ m)或“镀镍钢带”(钢带电阻率10 20X10-8/m)；根据电池型号不同，一般极耳厚度约 0. 10 0. 25mm,宽度约2. 0 12. Omm,长度约12. 0 30. Omm ；若均取极大值估算，单片极 耳的横截面积Smax = 3mm2 ；根据国际电工协会标准裸铜线允许电流密度为4A/mm2(铜的电阻率 1.69X10-8/m)；从电阻率可推算，单条镍带“裸极耳”允许电流密度仅为0. 95A/mm2 ；即使多 条极耳作导电载体(多条重叠极耳焊接工艺是有难度的)，功率型电池工作态要通过几十 个安培以至一、二百个安培电流是不可能的；倘若超功率状态下强行使用极耳作连接件的 必然结果是根据欧姆定律，极耳上产生高的电压降和功耗，极耳上“吸收”高的电压降后 造成电池有效输出电压的大大降低(即输出功率降低，以至电池不能工作)，这是一；其次， 极耳上大功耗必然以“热能”形式释放出来一表现为电池超功率态时温度急剧上升，电池的 稳定性、安全性及各种特性迅速变坏；所以，电流传导线上“高的电压降”和“功耗”是十分 有害的；2. 二次圆柱电池传统设计的电池电芯负极端与作为电池负极的外壳内侧之间连
接有三种方式①电池电芯负极片最外层与电池外壳内侧直接接触，称“接触式”；②用条状金属片作传输导线，其二端分别与电芯负极片及电池外壳内侧底部点 焊；③电池电芯的负极端面先与圆形片状“汇流片”焊连，待电芯装入电池壳体后，用 “点”焊(由于电池电芯中空部分面积小所以一般焊三、五个点)方式将“汇流片”与壳底内侧焊连；显然，①②种方式依懒“接触式”或“极耳”作电流传输线，于超功率型电池上使用 是根本不行的；第③方式工艺缺陷是现行传统“汇流片”一侧分布有多个单向翻边的小圆 孔，其“小孔翻边”的截面积十分小，所以根本无法快速地吸收来自于电芯负极端的超大电 流，这是一；其次，单向“汇流片”上无翻边的另一侧与壳底内侧之间仅仅通过几个“中央焊 点”相接，致使电芯负极端超大电流只通过几个焊点传导到(作为电池负极的)壳体；可见，电池负极端电流传导“瓶颈”同样十分严重；随着电器工业的发展，油电混合汽车、纯电动汽车、电力运输机械、兵器车辆、飞行 器电力能源、轻轨、地铁、火车、应急供电电源等领域均需电池提供超功率能力；即使电池的 电芯具有超功率性，若没有优秀的输电网络，电池导电通道根本无法完成超功率型传输任 务。
发明内容
本发明提供了一种二次圆柱形电池具有50倍率放电能力的非常结构。具体地指电池电芯正极端的传导装置和电池电芯负极端的传导装置。这，从原理 和工艺上解决了传统二次圆柱形电池超大功率传输的二大瓶颈传输线压降太大、电池温 升过高。1.电池电芯正极端的传导装置，彻底解决了以“极耳”作传导线的超大电流缺陷 一.电池电芯正极端的传导装置系薄型结构，电池电芯至电流输出端传导距离仅2 3mm， 超大电流时实现了微功耗或近似零功耗，大大提高了功率态时负载特性；二.电池电芯正 极端的传导装置薄型结构的电流通道截面积可实现极限大，超大功率态通道截面上电流密 度降低到最低，“温升”现象得到了抑制；2.电池电芯负极端的传导装置一.真正实现了“双向”、“均勻”地“传导”电池电 芯负极端与外壳之间的超大电流；二 .电池电芯负极端的传导装置中泡沫网5极限地增大 异形盘4与外壳内侧底部间接触面积；三.电池电芯负极端的传导装置中泡沫网5具有良 好的储存电解液功能电池电芯极片在长时间工作中所损耗的电解液由它来补充，保障了 超功率电池电芯极片有足够的电解液和良好的工作环境，延长了电池寿命；一种二次圆柱形电池具有50倍率放电能力的非常结构。包括由电池电芯正极端 的传导装置和电池电芯负极端的传导装置；电池电芯正极端的传导装置由三个零件组成导电碗1、弹性帽2、异形盘3 ；导电 碗1外形呈弧、锥状，表面圆滑分布有孔或缝；弹性帽2外形呈空间环抱状，表面圆滑分布有 孔或缝；异形盘3表面分布有带翻边的槽缝或孔；电池电芯负极端的传导装置由二个零件组成异形盘4、泡沫网5。异形盘4外形 呈片状，材质系镍或金属复合材料，表面分布有带翻边的槽缝或孔；泡沫网5外形呈片状， 材质系镍，为泡沫结构；
圆柱形电池结构(图1)·电池电芯正极端的传导装置导电碗1 (图2)；
·电池电芯正极端的传导装置弹性帽2 (图3)；·电池电芯正极端的传导装置异形盘3 (图4)；·电池电芯负极端的传导装置异形盘4(图5)；·电池电芯负极端的传导装置泡沫网5(图6)。
具体实施方式
1.电池电芯正极端的传导装置焊联①首先将电池盖帽、导电碗1、弹性帽2、异形盘3连成一个组件；②然后将电池电芯正极端的传导装置与电池电芯正极端工艺性嵌焊；2.电池电芯负极端的传导装置焊联①异形盘4的“槽缝”沿口翻边一侧朝向电芯负极端面，并焊接之；②泡沫网5事先与壳体底内侧进行工艺性焊接；③当电池电芯装入电池壳体(电芯负极端面向壳底)内后，利用电池管状电芯“中 空”位置用焊机将电池电芯组件与电池底部焊联。
权利要求
1.一种二次圆柱形电池具有50倍率放电能力的非常结构。包括由电池电芯正极端的 传导装置、电池电芯负极端的传导装置。其特征在于电池电芯正极端的传导装置由三个零 件组成导电碗1、弹性帽2、异形盘3 ；电池电芯负极端的传导装置由二个零件组成异形 盘4、泡沫网5。
2.根据权利要求1所述的电池电芯正极端的传导装置中的导电碗1外形呈弧、锥状， 材质系镍或金属复合材料；弹性帽2外形呈空间环抱状，材质系镍或金属复合材料；异形盘 3外形呈片状，材质系镍或金属复合材料。
3.根据权利要求2所述的电池电芯正极的传导装置中的导电碗1表面圆滑分布有孔或 缝；弹性帽2表面圆滑分布有孔或缝；异形盘3表面分布有带翻边的槽缝或孔。
4.根据权利要求1所述的电池电芯负极端的传导装置中异形盘4外形呈片状，材质系 镍或金属复合材料；泡沫网5外形呈片状，材质系镍。
5.根据权利要求4所述的电池电芯负极端的传导装置中异形盘4表面分布有带翻边的 槽缝及孔；泡沫网5为泡沫结构。
全文摘要
本发明公开了一种二次圆柱形电池具有50倍率放电能力的非常结构。非常结构包括由电池电芯正极端的传导装置和电池电芯负极端的传导装置。电池电芯正极端的传导装置由三个零件组成导电碗1、弹性帽2、异形盘3；电池电芯负极端的传导装置由二个零件组成异形盘4、泡沫网5。“二次圆柱形电池具有50倍率放电能力的非常结构”彻底解决了以“极耳”作传导线的超大电流缺陷1.传导装置系薄型结构，电池电芯至电流输出端传导距离仅1-3mm，超大电流时实现了微功耗或近似零功耗，大大提高了功率态时负载特性；2.薄型结构的电流通道截面积极限大，超大功率态通道截面上电流密度降低到最低，“过高温升”现象得到了抑制；随着电器工业的发展，油电混合汽车、纯电动汽车、电力运输机械、兵器车辆、飞行器电力能源、轻轨、地铁、火车、应急供电电源等领域均需电池提供超功率能力；即使电池的电芯具有超功率性，若没有优秀的输电网络，电池导电通道根本无法完成超功率型传输任务。
文档编号H01M2/26GK102122705SQ20101002262
公开日2011年7月13日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者朱益辉, 陈也冰 申请人:朱益辉, 陈也冰