专利名称：一种用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于直接转变化学能为电能的二次电池的非活性部件的端盖，尤其是涉及一种用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽。
背景技术：
锌镍二次电池兼有锌银电池的锌负极高容量和镉镍电池的镍正极长寿命的优越性能，目前已用作手提式电动工具电源，以及小客车、运货车的启动照明点火电源，并可望作为电动汽车的动力源。研制长寿命、高密封度的锌镍二次电池会促进电动汽车的发展，并给蓄电池的市场带来繁荣与竞争。作为锌镍二次电池密封组件的组合盖帽，一般是由端帽和底盖焊接组成，焊接之前在端帽、底盖之间设置防爆件。组合盖帽是电池的负电极端子，将通过集流体与锌负极相连。与其它碱性二次电池不同，以锌为负极的碱性二次电池不能与铁质、镍质或镀镍电池外壳相接触，因为锌负电极在碱性电解液中直接与析氢过电位低的镍或铁接触，由于锌的电势与铁或镍的电势不同，就构成了以锌为阳极，铁或镍为阴极的原电池。在碱性电解液中锌不断溶解而受到腐蚀，而电解液中的水则在铁阴极或镍阴极上分解并析出氢气。造成电池内部气压逐渐升高，导致电池安全阀开启，使气体、碱性电解液排出，造成电池失重，不仅降低了二次电池的使用性能，还会损害用电器具。因此，通常使用镀镍钢壳为外壳的圆柱形锌镍二次电池的锌负电极是通过一段表面镀有析氢过电位较高的铅、锡或铅锡合金的铜制集流体，与组合盖帽即负电极端子连通，防止盖帽底盖上的铁、镍与锌及碱性电解液直接接触，以避免氢气积累、内压升高。但是，随着电池贮存时间的推移，电池内部存在的爬碱现象——即碱性电解液沿着镀有铅、锡或铅锡合金的铜制集流体表面浸润扩张至组合盖帽的底盖以至浸润整个底盖表面的现象，使电极的锌通过碱性电解液与底盖表面的镍相连，对原电池的腐蚀仍然不可避免，氢气还是会在镍表面析出，电池内压升高所引起的问题仍然存在。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提出一种可以有效避免电池内压升高的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽。
本发明的技术问题是这样加以解决的
这种用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，包括端帽、底盖和设置在端帽、底盖之间的防爆件，所述底盖与锌负电极的集流体相连接。
这种用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽的特点是所述底盖是由析氢过电位高的金属或合金制作的底盖，或者是其表面设有析氢过电位高的金属或合金层的底盖。即使电池内部爬碱现象造成电极的锌通过碱性电解液与底盖表面相连，也不会使氢气在铁或镍表面析出，可以有效地避免电池在贮存过程中积累氢气，并进而有效地防止电池内压升高。
本发明的技术问题可以是这样择优加以解决的所述析氢过电位高的金属，是锡、铅、铋、镉和铟。
所述析氢过电位高的合金，是由锡、铅、铋、镉和铟中的两种或两种以上组成的合金。
所述析氢过电位高的合金，优选是铅锡合金。
所述底盖表面设有的析氢过电位高的金属或合金层，是电镀沉积的金属或合金层。
所述底盖表面设有的析氢过电位高的金属或合金层的厚度，是0.1微米～10.0微米。
所述组合盖帽由端帽和底盖焊接组成，焊接之前在端帽、底盖之间设置防爆件。
本发明的技术问题可以是这样进一步加以解决的所述底盖的表面和与其相连接的集流体的表面设有防腐蚀涂料层，将析氢过电位低的镍和铁完全覆盖，以进一步防止电池内部爬碱现象造成电极的锌通过碱性电解液与底盖表面相连发生析氢腐蚀，更有效地避免电池在贮存过程中积累氢气，并进而更有效地防止电池内压升高。
所述防腐蚀涂料层是在底盖与集流体焊接后涂覆的防腐蚀涂料层。
所述防腐蚀涂料层是复合型聚合物粘接层。
所述复合型聚合物是酚醛-缩醛型聚合物、酚醛-丁腈型聚合物、环氧-丁腈型聚合物，或环氧-尼龙型聚合物。这些复合型聚合物与金属表面有良好亲和性、粘着性，能与金属表面完全接触，并具有长期耐强碱浸泡不开裂的特性，可以稳定可靠地防止底盖的表面和与其相连接的集流体的表面出现腐蚀。
本发明的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，结构新颖，组成科学。在避免电池在贮存过程中积累氢气，以及防止电池内压升高方面具有稳定可靠的显著效果。
下面对照附图并结合具体实施方式
对本发明作进一步说明。
附图是本发明的组合盖帽结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一第一种用于2/3AA型圆柱锌镍二次电池的组合盖帽，由端帽1、底盖2和设置在端帽、底盖之间的防爆件3焊接组成，且底盖2与锌负电极的集流体4焊接相连。
在底盖2的表面电镀沉积有厚度是5微米的析氢过电位高的铅锡合金层5。
底盖2的表面和与其相连接的集流体5的表面涂覆有防腐蚀涂料层，附图中未画出。
防腐蚀涂料层是采用型号为JSF-2的酚醛-聚乙烯醇缩丁醛胶粘剂制作的酚醛-缩醛型聚合物粘接层。
具体实施方式
二第二种用于2/3AA型圆柱锌镍二次电池的组合盖帽，组成结构与具体实施方式
一相同。
底盖2的表面和与其相连接的集流体5的表面涂覆的防腐蚀涂料层，是采用型号为J-15的酚醛-丁腈橡胶胶粘剂制作的酚醛-丁腈型聚合物粘接层。
具体实施方式
三第三种用于2/3AA型圆柱锌镍二次电池的组合盖帽，组成结构与具体实施方式
一相同。
底盖2的表面和与其相连接的集流体5的表面涂覆的防腐蚀涂料层，是采用型号为J-23的丁腈橡胶改性环氧胶粘剂制作的环氧-丁腈型聚合物粘接层。
具体实施方式
四第四种用于2/3AA型圆柱锌镍二次电池的组合盖帽，组成结构与具体实施方式
一相同。
底盖2的表面和与其相连接的集流体5的表面涂覆的防腐蚀涂料层，是采用型号为SY-8的尼龙改性环氧胶粘剂制作的环氧-尼龙型聚合物粘接层。
将分别采用上述四种组合盖帽和未采用设有铅锡合金层5、防腐蚀涂料层的组合盖帽的第五种2/3AA型圆柱锌镍二次电池，首次以30mA电流连续充电16小时，搁置5小时，然后以60mA电流放电至1.5V进行化成，化成后称量电池的质量并记录。再以30mA电流连续充电16小时，在45℃温度下搁置3天，等效于在常温下搁置28天，再在常温下搁置1小时后测量电池重量和内压，记录数据。电池不再进行充放电，又在45℃温度下搁置3天，等效于在常温下搁置28天，再在常温下搁置1小时后再次测量电池重量和内压，记录数据。电池仍不再进行充放电，继续在45℃温度下搁置3天，等效于在常温下搁置28天，再在常温下搁置1小时后第三次测量电池重量和内压，记录数据。三次记录数据列在下表中
通过对比可以看出，在第三次45℃温度下搁置3天期间即共计搁置9天期间，未采用设有铅锡合金层5、防腐蚀涂料层的组合盖帽的第五种锌镍二次电池的内压升高，曾大于电池安全阀的开启压力2.3Mpa，造成安全阀开启，使气体排出才降低至2.0Mpa，但电池失重21mg。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求
1.一种用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，包括端帽、底盖和设置在端帽、底盖之间的防爆件，所述底盖与锌负电极的集流体相连接，其特征在于所述底盖是由析氢过电位高的金属或合金制作的底盖，或者是其表面设有析氢过电位高的金属或合金层的底盖。
2.按照权利要求1所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述析氢过电位高的金属，是锡、铅、铋、镉和铟；所述析氢过电位高的合金，是由锡、铅、铋、镉和铟中的两种或两种以上组成的合金。
3.按照权利要求1或2所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述析氢过电位高的合金是铅锡合金。
4.按照权利要求3所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述底盖表面设有的析氢过电位高的金属或合金层，是电镀沉积的金属或合金层。
5.按照权利要求4所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述底盖表面设有的析氢过电位高的金属或合金层的厚度，是0.1微米～10.0微米。
6.按照权利要求5所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述底盖的表面和与其相连接的集流体的表面设有防腐蚀涂料层。
7.按照权利要求6所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述防腐蚀涂料层是在底盖与集流体焊接后涂覆的防腐蚀涂料层。
8.按照权利要求7所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述防腐蚀涂料层是复合型聚合物粘接层。
9.按照权利要求8所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述复合型聚合物是酚醛-缩醛型聚合物、酚醛-丁腈型聚合物、环氧-丁腈型聚合物，或环氧-尼龙型聚合物。
10.按照权利要求1～9所述的用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，其特征在于所述组合盖帽是由端帽、底盖焊接组成，焊接之前在端帽、底盖之间设置防爆件。
全文摘要
本发明公开了一种用于圆柱形锌镍二次电池的组合盖帽，由端帽、底盖和防爆件组成，底盖与锌负电极的集流体相连接，底盖是由析氢过电位高的金属或合金制作的底盖，或者是其表面设有析氢过电位高的金属或合金层的底盖。底盖表面和与其相连接的集流体表面设有防腐蚀涂料层。防腐蚀涂料是酚醛－缩醛型聚合物、酚醛－丁腈型聚合物、环氧－丁腈型聚合物，或环氧－尼龙型聚合物，与金属表面有良好亲和性、粘着性，能与金属表面完全接触，并具有长期耐强碱浸泡不开裂的特性，可稳定可靠地防止底盖的表面和与其相连接的集流体的表面出现腐蚀。本发明结构新颖，组成科学。在避免电池在贮存过程中积累氢气，以及防止电池内压升高方面具有稳定可靠的显著效果。
文档编号H01M2/04GK1874028SQ20051002103
公开日2006年12月6日 申请日期2005年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者朱志坚 申请人:比亚迪股份有限公司