专利名称：低容量高功率镍氢电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低容量高功率镍氢电池。
背景技术：
长期以来，电动工具市场被镍镉电池所垄断，而镉具剧毒性，会对环境造成严重污染，而且2006年欧洲开始禁镉，因此，开发低容量(500-2000mAh)、高功率SC型镍氢电池用于电动工具，取代镍镉电池，具有广阔的市场前景。
镍氢电池高倍率性能由欧姆内阻和极化内阻决定的，其中正、负极的厚度是一个重要因素，电池过充电时，由于正极材料中球形氢氧化亚镍由β-NiOOH转变为密度小的γ-NiOOH的缘故，会引起正极的膨胀；在电池充放电过程中，负极材料中贮氢合金粉发生体积膨胀和收缩，加上合金粉氧化和粉化，会引起负极的膨胀。
镍氢电池体积能量密度已达到400Wh/L，能量密度是镍镉电池的1.5倍以上，制作低容量、高功率SC型镍氢电池，电池内部剩余有一定的空间，给正负极膨胀提供了条件，当正负极膨胀引起活性物质的脱落，导致电池高倍率快速衰降和寿命终止，严重影响了电池的循环寿命。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种低容量高功率镍氢电池，该电池在外壳内设置有阻止极组变形的固定装置，可实现正、负极片的厚度薄形化和高装配松紧度设计，以降低电池的欧姆内阻和极化内阻，提高电池倍率放电性能，抑制充放电过程的电极的膨胀，保证电池性能稳定，并且在振动条件下，可控制极组上下移位和松动，消除电池短路和爆炸隐患。
本实用新型的技术方案是一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组和电池外壳，所述外壳内设置有阻止极组体积发生变形的固定装置。
本实用新型详细的技术方案之一是一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组和电池外壳，所述外壳内设置有阻止极组体积发生变形的固定装置；所述固定装置为一套管套在极组的外围。
本实用新型详细的技术方案之二是一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组和电池外壳，所述外壳内设置有阻止极组体积发生变形的固定装置；所述固定装置为两个套圈，两个套圈分别套在极组的上下两端。
本实用新型详细的技术方案之三是一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组和电池外壳，所述外壳内设置有阻止极组体积发生变形的固定装置；所述固定装置为一插入极组卷芯中的棒体。
本实用新型的优点是1.本实用新型在外壳内设置了固定装置，可实现正、负极片的厚度薄形化和高装配松紧度设计，降低电池的欧姆内阻和极化内阻，提高电池倍率放电性能。
2.本实用新型在外壳内设置了固定装置，可以抑制充放电过程的电极的膨胀，保证电池性能稳定性。
3.本实用新型在外壳内设置了固定装置，在振动条件下，控制极组上下移位和松动，消除电池短路、爆炸隐患。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述
图1为实施例一的结构示意图；图2为实施例二的结构示意图；图3为实施例三的结构示意图。
其中1极组；2电池外壳；3套管；4套圈；5棒体。
具体实施方式
实施例一如图1所示，一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组1和电池外壳2，所述外壳2内设置有阻止极组1体积发生变形的固定装置，固定装置为一套管3套在极组1的外围。
实施例二如图2所示，一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组1和电池外壳2，所述外壳2内设置有阻止极组1体积发生变形的固定装置，固定装置为两个套圈4，两个套圈4分别套在极组1的上下两端。
实施例三如图3所示，一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组1和电池外壳2，所述外壳2内设置有阻止极组1体积发生变形的固定装置，固定装置为一插入极组1卷芯中的棒体5。
本实用新型的固定装置还可以是其它填充物、支架等，放置在极组的外围或中心，阻止极组体积膨胀。
一、高倍率放电性能优越在保证电池容量的条件下，降低电极厚度，增加电极面积，实质上是降低了电极单位面积上所承载的电流，从而减小极化，提高电流分布的均匀性，本实用新型对三种不同的极板厚度对电池性能的影响进行了考察，结果表明，随着正极板厚度的降低，电池内阻降低，10C放电平台升高比较明显。
加固定装置后，正负极厚度膨胀明显比未加固定装置低二、电池寿命长实验表明，未加固定装置的10C放电电池寿命只有10次，加固定装置的10C放电寿命达到100次以上；对于高倍率放电循环，放电容量突然降为零，说明当电池内阻增加到一定值时，在10C放电循环条件下由于极化过大，电池在闭路瞬间即达到放电终止电位0.8V。
三、安全性能好、使用可靠强制短路试验取30只电池，串联成12V电池组三组，分别放在防爆装置中，将正负极直接连接，进行强制短路试验，电池未发生爆炸或破裂，只有轻微鼓底现象，结论是安全性使用符合要求。
机械性能试验取30只电池，将充满电电池用专用夹具固定在冲击台上进行碰撞试验，15只按垂直轴向，15只按平行轴向。碰撞试验结束后，串联成12V电池组，分别放在防爆装置中，将正负极直接连接进行强制短路试验，电池未发生爆炸或破裂，只有轻微鼓底现象，结论是机械性能符合使用要求。
权利要求1.一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组(1)和电池外壳(2)，其特征在于所述外壳(2)内设置有阻止极组(1)体积发生变形的固定装置。
2.根据权利要求1所述的低容量高功率镍氢电池，其特征在于所述固定装置为一套管(3)套在极组(1)的外围。
3.根据权利要求1所述的低容量高功率镍氢电池，其特征在于所述固定装置为两个套圈(4)，两个套圈(4)分别套在极组(1)的上下两端。
4.根据权利要求1所述的低容量高功率镍氢电池，其特征在于所述固定装置为一插入极组(1)卷芯中的棒体(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种低容量高功率镍氢电池，包括由正极、负极、隔膜组成的极组和电池外壳，所述外壳内设置有阻止极组体积发生变形的固定装置；可实现正、负极片的厚度薄形化和高装配松紧度设计，以降低电池的欧姆内阻和极化内阻，提高电池倍率放电性能，抑制充放电过程的电极的膨胀，保证电池性能稳定，并且在振动条件下，可控制极组上下移位和松动，消除电池短路和爆炸隐患。
文档编号H01M10/30GK2814681SQ20052007347
公开日2006年9月6日 申请日期2005年7月6日 优先权日2005年7月6日
发明者许玉林, 邱建平, 葛崇举, 和祥运, 刘其和 申请人:苏州赛恩斯电源有限公司