专利名称：动力高容量镍氢电池及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种镍氢电池及其生产工艺，特别是指一种能够实现快速充电或放电
的镍氢电池及其生产工艺。
背景技术：
镍氢电池是近年来国内外大力研究和开发的一种新型碱性蓄电池。与镍镉电池 相比，镍氢电池具有较高的能量密度，而且由于镍氢电池不使用镉，所以其对环境的污染较 小。随着设备向小型化、多功能化的发展，作为其电源的电池也因此要求具有小的体积和高
的容量。 长期以来，电动工具市场被镉镍电池所垄断，而镉具有剧毒，会对环境造成严重污 染，而且2006年欧洲开始禁镉，因此开发动力高容量镍氢电池，具有广阔的市场前景。
专利200720182733. 7提出一种方法，其采用镍带作为导线将镍电极与盖帽相连 接；氢电极通过铜网直接与钢壳底部接触。而镍带本身具有较大的电阻，且铜网与钢壳底部 的接触面较小会增大电池内阻，因此上述专利的电池内阻较大，电流密度较高，不利于快速 的充电及放电。
发明内容
本发明提供了一种能够实现快速充电或放电的动力高容量镍氢电池及其生产工 艺，其目的在于克服普通电池充、放电时间较长的缺陷。 本发明的技术方案如下动力高容量镍氢电池，包括镍电极、氢电极、夹设于镍电 极、氢电极之间的隔膜、电池盖帽以及钢壳，所述镍电极、氢电极及隔膜巻绕并设置于所述 钢壳内，它还包括集流体、集流盘，所述氢电极的下端部凸出所述隔膜，且氢电极下端部通 过集流体与钢壳连接；所述镍电极的上端部凸出所述隔膜，且镍电极的上端部通过集流盘 与电池盖帽连接。 所述集流盘呈蝴蝶状；所述集流体呈梅花状。 所述集流体通过点焊方式与氢电极下端部及钢壳连接；所述集流盘通过点焊方式 与镍电极上端部及电池盖帽连接。
动力高容量镍氢电池的生产工艺，包括以下步骤 a镍电极的制作将活性物质、催化剂、添加剂、导电剂及浓度为10X的PTFE混合 后填充到含镍99% -99. 8%的发泡镍内，且距离发泡镍顶端5. 5-6. 5mm的部分不填充材料， 上述填充材料及发泡镍共同形成镍电极并控制镍电极厚度为0. 42±0. 02mm，所述不填充材 料的发泡镍部分为预留发泡镍部分； b氢电极的制作以铜网为载体，将储氢合金粉通过机械碾压于铜网作为电极片， 并控制电极片厚度为O. 22±0. 02mm，所述电极片再浸泡于浓度为5X的PTFE内，从而可有 效防止电极片被电解液腐蚀，上述经过PTFE浸泡的电极片作为氢电极；
c巻绕经过磺化处理的聚烯烃隔膜将镍电极、氢电极隔开，镍电极预留发泡镍部分凸出于隔膜上端，氢电极凸出于隔膜下端，所述镍电极、氢电极及隔膜通过高精密机巻绕
后用文具胶纸缠绕住，所述经文具胶纸缠绕后的镍电极、氢电极及隔膜作为电芯； d焊接将集流体上表面焊接于凸出隔膜下端的氢电极部分，然后将电芯装入钢
壳并使集流体的下表面焊接于钢壳；将镍电极凸出隔膜的预留发泡镍部分收拢并将其敲平
整，集流盘下表面与整个凸出隔膜的镍电极部分全部接触并点焊牢固，集流盘上表面点焊
于电池盖帽，且在集流盘上端倒扣绝缘胶圈以避免短路。 所述活性物质为氢氧化亚镍。 由上述对本发明的描述可知，本发明的优点在于通过集流盘的应用可有效的降 低电池的电极电阻及极化电阻，从而降低电池内阻；通过集流体的应用可有效的增加氢电 极与钢壳底部的接触面，从而降低电池内阻；通过经过磺化处理的聚烯烃隔膜可有效减小 隔膜纸的自放电。通过上述对镍氢电池的改进可有效地实现镍氢电池在短时间内充电或放 电的效果。
图1为本发明的结构剖视图；
图2为电芯的结构剖面示意图；
图3为镍电极的结构示意图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的具体实施方式
。 参照图1、图2，动力高容量镍氢电池，包括镍电极3、氢电极1、夹设于镍电极3、氢 电极1之间的隔膜2、电池盖帽7以及钢壳6，所述镍电极3、氢电极1及隔膜2巻绕并设置 于所述钢壳6内，它还包括集流体5、集流盘4，所述氢电极1的下端部凸出所述隔膜2，且氢 电极1下端部通过集流体5与钢壳6连接；所述镍电极3的上端部凸出所述隔膜2，且镍电 极3的上端部通过集流盘4与电池盖帽7连接。所述集流盘4呈蝴蝶状；所述集流体5呈 梅花状。另外，所述集流体5通过点焊方式与氢电极1下端部及钢壳6连接；所述集流盘4 通过点焊方式与镍电极1上端部及电池盖帽7连接。所述隔膜2为经过磺化处理的聚烯烃 隔膜。 通过集流盘4的应用可有效的降低电池的电极电阻及极化电阻，从而降低电池内
阻；通过集流体5的应用可有效的增加氢电极1与钢壳6底部的接触面，从而降低电池内
阻。上述镍氢电池可有效地实现镍氢电池在短时间内充电或放电的效果。 参照图1、图2、图3，生产上述动力高容量镍氢电池的工艺，其具体步骤的实施方
式如下 a镍电极3的制作将氢氧化亚镍、催化剂、添加剂、导电剂及浓度为10X的PTFE 混合后填充到含镍99% -99. 8%的发泡镍内，且距离发泡镍顶端5. 5-6. 5mm的部分不填充 材料，上述填充材料及发泡镍共同形成镍电极3并控制镍电极3厚度为0. 42 ± 0. 02mm，所述 不填充材料的发泡镍部分为预留发泡镍部分9 ; b氢电极l的制作以铜网为载体，将储氢合金粉通过机械碾压于铜网作为电极 片，并控制电极片厚度为O. 22±0. 02mm，所述电极片再浸泡于浓度为5X的PTFE内，从而可有效防止电极片被电解液腐蚀，上述经过PTFE浸泡的电极片作为氢电极1 ; c巻绕经过磺化处理的聚烯烃隔膜将镍电极3、氢电极1隔开，镍电极3预留发泡
镍部分9凸出于隔膜2上端，氢电极1凸出于隔膜2下端，所述镍电极3、氢电极1及隔膜2
通过高精密机巻绕后用文具胶纸缠绕住，所述经文具胶纸缠绕后的镍电极3、氢电极1及隔
膜2作为电芯8; d焊接将集流体5上表面焊接于凸出隔膜2下端的氢电极l，然后将电芯8装入钢壳6并使集流体5的下表面焊接于钢壳6内侧的底部；将镍电极3凸出隔膜2的预留发泡镍部分9收拢并将其敲平整，集流盘4下表面与整个凸出隔膜2的镍电极3全部接触并点焊牢固，集流盘4上表面点焊于电池盖帽7，且在集流盘4上端倒扣绝缘胶圈(图中未画出)以避免短路。
最佳实施方式 a镍电极3的制作将氢氧化亚镍、催化剂、添加剂、导电剂及浓度为10X的PTFE混合后填充到含镍99. 8%的发泡镍内，且距离发泡镍顶端6mm的部分不填充材料，上述填充材料及发泡镍共同形成镍电极3并控制镍电极3厚度为0. 42mm，所述不填充材料的发泡镍部分为预留发泡镍部分9 ; b氢电极l的制作以铜网为载体，将储氢合金粉通过机械碾压于铜网作为电极片，并控制电极片厚度为0. 22mm，所述电极片再浸泡于浓度为5 %的PTFE内，从而可有效防止电极片被电解液腐蚀，上述经过PTFE浸泡的电极片作为氢电极1 ; c巻绕经过磺化处理的聚烯烃隔膜将镍电极3、氢电极1隔开，镍电极3的预留发泡镍部分9凸出于隔膜2上端，氢电极1凸出于隔膜2下端，所述镍电极3、氢电极1及隔膜2通过高精密机巻绕后用文具胶纸缠绕住，所述经文具胶纸缠绕后的镍电极3、氢电极1及隔膜2作为电芯8; d焊接将集流体5上表面焊接于凸出隔膜2下端的氢电极l，然后将电芯8装入钢壳6并使集流体5的下表面焊接于钢壳6内侧的底部；将镍电极3凸出隔膜2的预留发泡镍部分9收拢并将其敲平整，集流盘4下表面与整个凸出隔膜2的镍电极3全部接触并点焊牢固，集流盘4上表面点焊于电池盖帽7，且在集流盘4上端倒扣绝缘胶圈(图中未画出)以避免短路。 另外，上述PTFE为聚四氟乙烯。 上述仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
动力高容量镍氢电池，包括镍电极、氢电极、夹设于镍电极和氢电极之间的隔膜、电池盖帽以及钢壳，所述镍电极、氢电极及隔膜卷绕并设置于所述钢壳内，其特征在于它还包括集流体、集流盘，所述氢电极的下端部凸出所述隔膜，且氢电极下端部通过集流体与钢壳连接；所述镍电极的上端部凸出所述隔膜，且镍电极的上端部通过集流盘与电池盖帽连接。
2. 如权利要求l所述的动力高容量镍氢电池，其特征在于所述集流盘呈蝴蝶状；所述集流体呈梅花状。
3. 如权利要求1所述的动力高容量镍氢电池，其特征在于所述集流体通过点焊方式与氢电极下端部及钢壳连接；所述集流盘通过点焊方式与镍电极上端部及电池盖帽连接。
4. 动力高容量镍氢电池的生产工艺，包括以下步骤a镍电极的制作将活性物质、催化剂、添加剂、导电剂及浓度为10X的PTFE混合后填充到含镍99% -99. 8%的发泡镍内，且距离发泡镍顶端5. 5-6. 5mm的部分不填充材料，上述填充材料及发泡镍共同形成镍电极并控制镍电极厚度为0. 42±0. 02mm，所述不填充材料的发泡镍部分为预留发泡镍部分；b氢电极的制作以铜网为载体，将储氢合金粉通过机械碾压于铜网作为电极片，并控制电极片厚度为0. 22±0. 02mm，所述电极片再浸泡于浓度为5%的PTFE内，上述经过PTFE浸泡的电极片作为氢电极；c巻绕经过磺化处理的聚烯烃隔膜将镍电极、氢电极隔开，镍电极预留发泡镍部分凸出于隔膜上端，氢电极凸出于隔膜下端，所述镍电极、氢电极及隔膜通过高精密机巻绕后用文具胶纸缠绕住，所述经文具胶纸缠绕后的镍电极、氢电极及隔膜作为电芯；d焊接将集流体焊接于凸出隔膜下端的氢电极部分，然后将电芯装入钢壳并使集流体的下端焊接于钢壳；将镍电极凸出隔膜的预留发泡镍部分收拢并将其敲平整，集流盘下表面与整个凸出隔膜的镍电极部分全部接触并点焊牢固，集流盘上侧面点焊于电池盖帽，且在集流盘上端倒扣绝缘胶圈以避免短路。
5. 如权利要求4所述的动力高容量镍氢电池的生产工艺，其特征在于所述活性物质为氢氧化亚镍。
全文摘要
本发明涉及一种动力高容量镍氢电池及其生产工艺，该电池通过对集流盘和集流体的应用，较大的降低了电池内阻；本发明的生产工艺主要包括镍电极的制作、氢电极的制作、卷绕、焊接，另外所述隔膜经过磺化处理。通过上述工艺生产的电池可极大地降低电池的内阻，从而实现镍氢电池在短时间内充、放电的效果。
文档编号H01M10/30GK101719566SQ20091022529
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者陈端典 申请人:泉州劲鑫电子有限公司