[發明專利]一種方形鎳系二次電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201410271353.5
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104112874A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 楊玉鋒;李群杰;李喜歌
• 申請（專利權）人: 河南創力新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/30
• 分類號: H01M10/30;H01M2/10;H01M10/28
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 路寬

技術領域

本發明屬于鎳系二次電池技術領域，具體涉及一種加裝彈簧部件的方形鎳系二次電池及其制備方法。

背景技術

目前，國內方形鎳系二次電池的結構設計中，一種是在有一定松緊度保證的情況下直接將極板組裝入電池殼體中（見附圖1），另一種是先將極板組捆扎后再裝入電池殼體中（見附圖2）。前者的缺點是電池在循環前期的充放電中極板組因不受限制而過早地過度膨脹，影響電池的使用壽命，另外由于電池使用初期極組中正負極片的松散接觸，電池內阻較大，大電流放電能力受到一定影響。后者的缺點是電池在使用后期由于極板組本身的膨脹和捆扎的影響，電解液進出極板組將越來越困難，造成電池容量衰減，壽命縮短，充電電壓升高，放電平臺降低。

發明內容

本發明為克服現有技術的不足而提供了一種加裝彈性部件的方形鎳系二次電池及其制備方法，該彈性部件可以使電池極板組一直處于緊密接觸狀態，電池充放電的極化減小，提高電池的大電流放電性能，另外彈性部件的使用也使得電池極板組的松緊度維持在一個合理的范圍，有利于充放電時電解液的自由進出，延長了電池的使用壽命。

本發明的技術方案為：一種方形鎳系二次電池，包括封裝有電解液的殼體和設置于殼體內的極板組，其特征在于：所述的極板組兩側與殼體之間分別設有開扇形金屬彈性部件或者由墊板與彈性部件組成的壓緊機構，所述殼體的側壁與塑料蓋通過耐堿膠黏劑密封在一起。

本發明所述的開扇形金屬彈性部件的材質為彈簧鋼、不銹鋼或鍍鎳鋼片。

本發明所述的墊板為金屬墊板或非金屬墊板，非金屬墊板的材質為聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯。

本發明所述的彈性部件為開扇形金屬彈性部件或波浪形金屬彈性部件。

本發明所述的方形鎳系二次電池為鐵鎳電池、鎘鎳電池、氫鎳電池或鋅鎳電池。

本發明所述的方形鎳系二次電池的制備方法，其特征在于包括以下步驟：（1）將正極板與負極板用聚烯烴隔膜包繞成初級極板組；（2）在初級極板組的兩側加裝開扇形金屬彈性部件或者由墊板與彈性部件組成的壓緊機構；（3）用螺絲和螺母將正極板的極耳和負極板的極耳裝配在集流柱上組成極板組；（4）將步驟（3）制得的極板組裝入殼體內，蓋上塑料蓋，用耐堿膠黏劑或超聲波焊接使殼體與塑料蓋密封在一起；（5）向殼體內注入電解液，電解液為氫氧化鉀與氫氧化鋰的混合溶液，其中氫氧化鉀的摩爾濃度為5-6mol/L、氫氧化鋰的摩爾濃度為0.3-0.5mol/L，注入電解液的液面高度以淹沒安裝在步驟（3）的殼體中的極板組15mm為宜；（6）將步驟（5）制得的電池充放電活化即制得方形鎳系二次電池。

本發明與現有技術相比具有以下優點：（1）由于彈性部件在電池使用前期起支撐作用，在后期起受力作用，使極板組不管是在化成的前期還是在使用的后期都處于接觸緊湊狀態，這樣就能夠降低電池內阻，提高電池的放電平臺和大電流放電性能；（2）彈性部件的使用也使得電池極板組的松緊度維持在一個合理的范圍，有利于充放電時電解液的自由進出，延長了電池的使用壽命。

附圖說明

圖1是現有技術中自由極板組的結構示意圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是現有技術中捆扎式極板組的結構示意圖，圖4是圖3的側視圖，圖5是本發明中開扇形金屬彈性部件的結構示意圖，圖6是圖5的側視圖，圖7是本發明方形鎳系二次電池的結構示意圖，圖8是圖7的側視圖。

圖面說明：1、極板組，2、開扇形金屬彈性部件，3、隔膜，4、墊板。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明上述內容實現的技術均屬于本發明的范圍。

實施例1

一種方形鎳系二次電池，包括封裝有電解液的殼體和設置于殼體內的極板組1，所述的極板組1兩側與殼體之間分別設有開扇形金屬彈性部件2，所述殼體的側壁與塑料蓋通過耐堿膠黏劑密封在一起。所述的開扇形金屬彈性部件2的材質為彈簧鋼、不銹鋼或鍍鎳鋼片。所述的方形鎳系二次電池為鐵鎳電池、鎘鎳電池、氫鎳電池或鋅鎳電池。

本發明的另一種形式為：一種方形鎳系二次電池，包括封裝有電解液的殼體和設置于殼體內的極板組，所述的極板組兩側與殼體之間分別設有由墊板4與彈性部件組成的壓緊機構，所述殼體的側壁與塑料蓋通過耐堿膠黏劑密封在一起。所述的墊板4為金屬墊板或非金屬墊板，非金屬墊板的材質為聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯。所述的彈性部件為開扇形金屬彈性部件2或波浪形金屬彈性部件。所述的方形鎳系二次電池為鐵鎳電池、鎘鎳電池、氫鎳電池或鋅鎳電池。