专利名称：电池集流体改进结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合物可充电电池结构，特别是涉及一种电池集流体改进结构。
聚合物可充电电池，它是通过集成隔离组件而制成，所谓的隔离组件至少包括正极、负极和电解质三部分。正负电极上设有由导电金属箔网构成的电池集流体。在二次电池制造过程中，电池正负集流体的结构往往会影响电池的放电性能和循环寿命，因为合理的集流体结构能使电池在充放电过程中电流分布均匀，否则由于局部电流过大使集流体易受腐蚀破坏，电池放电的电流受限制，经多次充放循环后集流体易腐蚀受损。公知的作为电池集流体的导电金属箔网是由薄导电金属箔片镂空而成，其镂空部分为均匀分布的菱形(如
图1所示)或圆形，这种形状的导电金属箔网，电流沿折线流动，流通路径长，电阻增高，阻碍了电流快速、均匀分布到电池集流体上，容易造成电池局部电流过大，活化不均匀，易产生极化现象。
本发明的目的就是提供一种使电池在充放过程中电流分布均匀、改善电池大电流放电性的电池集流体改进结构。
为了达到上述目的，本发明电池集流体改进结构主要由导电金属箔网构成。所述的导电金属箔网是由薄导电金属箔片镂空而成，所述的导电金属箔网上设置有由其实体部分构成的电流主流通路、电流支流通路和电流闭合回路；所述的电流闭合回路为沿导电金属箔网边缘形成的闭合通路；电流主流通路、电流支流通路、电流闭合回路之间相互连通并将镂空部分对称分块；所述的电流主流通路沿极耳的轴线贯穿导电金属箔网，电流主流通路的两端连通电流闭合回路，且与端接于导电金属箔网边缘的极耳相连。
由于本发明在作为电池集流体的导电金属箔网上设置了电流主流通路、电流支流通路、电流闭合回路，使得电流流通路径大大缩短，从而使电流可快速、均匀分布到整个电池集流体上，增加了电极活性材料的使用率，减缓了极耳处电流过于集中的现象。且由于在电池集流体边缘设置了电流闭合回路，这种加边排结构能维持电池阴阳极集流体的最初结构，使之不易变形和被撕裂，增大了电子流通的截面积。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1为公知电池集流体改进结构的结构示意图；图2为本发明电池集流体改进结构的第一个实施例的结构示意图3为本发明电池集流体改进结构的第二个实施例的结构示意图；图4为本发明电池集流体的改进结构制成的电芯与公知电池集流体制成的电芯在不同倍率下放电性能比较图。
如图2所示，为本发明电池集流体改进结构的第一个实施例。本发明的电池集流体改进结构主要由导电金属箔网1构成。所述的导电金属箔网1是由薄导电金属箔片镂空而成，导电金属箔网1上设置有电流主流通路11、电流支流通路12和电流闭合回路13。所述的电流主流通路11、电流支流通路12、电流闭合回路13为导电金属箔网1的实体部分，其实体的宽度约是极耳2宽度的1/10-1/15；电流闭合回路13为沿导电金属箔网1边缘形成的闭合通路；电流主流通路11、电流支流通路12、电流闭合回路13之间相互连通并将镂空部分对称分块；所述的电流主流通路11沿极耳2的轴线贯穿导电金属箔网1，电流主流通路11的两端连通电流闭合回路13，且与端接于导电金属箔网1边缘的极耳2相连，极耳2位于导电金属箔网1短边的中部。所述的电流支流通路12与电流主流通路11呈一夹角，其夹角的大小视电池集流体的长宽比不同而定，一般在30度至60度之间；电流支流通路12一端连通电流主流通路11，另一端连通电流闭合回路13；电流主流通路11按一定间隔向两侧对称延伸出多条电流支流通路12，使得电流支流通路12与电流主流通路11呈鱼刺状分布。本实施例中的网孔14为圆形，也可以是六角形；形状大小一致的网孔14以一定间隔与电流支流通路12平行排列。
如图3所示，为本发明电池集流体改进结构的第二个实施例。本实施例与第一个实施例基本相同，不同之处在于所述的电流支流通路12’是由平行于电流主流通路11’的平行支流通路121’和与电流主流通路11’呈一夹角的斜支流通路122’构成。所述的平行支流通路121’两端连接于电流闭合回路13’并与斜支流通路122’交接；斜支流通路122’一端连通电流主流通路11’，另一端连通电流闭合回路13’；电流主流通路11’按一定间隔向两侧对称延伸出多条斜支流通路122’，使得电流支流通路12’与电流主流通路11’呈栅板状分布。本实施例中的网孔14’为栅状结构，栅格大小一致，间隔也一定，与斜支流通路122’平行排列。
如图4所示，为采用本发明第一个实施例提出的网状电池集流体制成的电芯和公知电池集流体制成的电芯在不同倍率下放电的性能比较。
在室温下，以0.2℃和1℃的倍率进行恒流恒压充电和恒流放电的充放电循环实验，充放电电压区间分别为4.1-2.75伏和3.9-2.75伏。图中表示的是循环第三圈时的放电曲线，实线为采用本发明法制成的电芯的放电曲线，而虚线为采用一般结构制成的电芯的放电曲线。由这两种不同的曲线比较可见，采用本发明的电池集流体结构，在相同的放电制度下电池放出的容量更多，且工作电压平台也更高。此外，在电池化成时充放电循环的损失率数据也证明了这种电池集流体结构的优越性。在做同一型号的电芯时，正常生产电芯的容量损失率在30％-40％之间，而使用这种新的电池集流体结构生产的电芯，其损失率只有10％-15％，大大降低了容量的不可逆损失量，使电芯的放电性能大大提高。
权利要求
1.一种主要由导电金属箔网构成的电池集流体改进结构，所述的导电金属箔网是由薄导电金属箔片镂空而成，其特征在于所述的导电金属箔网上设置有由其实体部分构成的电流主流通路、电流支流通路和电流闭合回路；所述的电流闭合回路为沿导电金属箔网边缘形成的闭合通路；电流主流通路、电流支流通路、电流闭合回路之间相互连通并将镂空部分对称分块；所述的电流主流通路沿极耳的轴线贯穿导电金属箔网，电流主流通路的两端连通电流闭合回路，且与端接于导电金属箔网边缘的极耳相连。
2.根据权利要求1所述的电池集流体改进结构，其特征在于所述的电流支流通路与电流主流通路呈一夹角，电流主流通路按一定间隔向两侧对称延伸出多条电流支流通路，使得电流支流通路与电流主流通路呈鱼刺状分布，电流支流通路的另一端连通电流闭合回路；形状大小一致的网孔以一定间隔与电流支流通路平行排列。
3.根据权利要求1所述的电池集流体改进结构，其特征在于所述的电流支流通路是由平行于电流主流通路的平行支流通路和与电流主流通路呈一夹角的斜支流通路构成；所述的平行支流通路两端连接于电流闭合回路并与斜支流通路交接；电流主流通路按一定间隔向两侧对称延伸出多条斜支流通路，使得电流支流通路与电流主流通路呈栅板状分布，斜支流通路的另一端连通电流闭合回路；形状大小一致的网孔以一定间隔与斜支流通路平行排列。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的电池集流体改进结构，其特征在于所述的由导电金属箔网实体部分构成的电流主流通路、电流支流通路、电流闭合回路的实体宽度约是极耳宽度的1/10-1/15。
全文摘要
本发明公开了一种主要由导电金属箔网构成的电池集流体改进结构,所述的导电金属箔网是由薄导电金属箔片镂空而成。由于导电金属箔网上设置有由导其实体部分构成的电流主流通路、电流支流通路和电流闭合回路,使得电流流通路径大大缩短,从而使电流可快速、均匀分布到整个电池集流体改进结构上,增加电极活性材料的使用率,减缓极耳处电流过于集中的现象。
文档编号H01M4/64GK1352472SQ0013302
公开日2002年6月5日 申请日期2000年11月15日 优先权日2000年11月15日
发明者许健全, 王小峰 申请人:厦门宝龙工业股份有限公司