專利名稱：堿性蓄電池的輔助結構架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種堿性蓄電池的輔助結構架。
背景技術：
金屬氫化物鎳蓄電池的正極采用氫氧化鎳為活性物質，充電過程中尤其是在過充時，由于活性物質β-Ni(OH)2轉變?yōu)棣?NiOOH，而γ-NiOOH的密度較小，電極的體積發(fā)生膨脹。過充量越大，產(chǎn)生的γ-NiOOH越多，膨脹越嚴重。
負極采用能夠吸氫和放氫的貯氫合金粉作為活性物質，貯氫合金在吸氫和放氫的過程中，貯氫合金的晶胞體積會發(fā)生變化，電極也會發(fā)生膨脹。
在蓄電池的研制過程中填充的活性物質，活性較差，裝配好的電池需要經(jīng)過幾次充放電循環(huán)達到穩(wěn)定的電化學活性后，才能正常使用。電池在初期進行充放電活化處理過程中，由于初期活性物質的活性較差，活性物質除發(fā)生氧化還原反應外還可能有析氣出現(xiàn)。這也會造成電極組沿疊片方向發(fā)生膨脹。而電池殼體的剛性強度不夠，沿殼體的厚度方向就會向外側鼓脹，殼體發(fā)生嚴重形變，造成電池的容量下降。電池的膨脹主要是因為活性物質的膨脹，自由膨脹的空間越大，造成活性物質粒子之間、電極之間空隙增大，部分區(qū)域電解液變得不足，這些區(qū)域反應被抑制，放電容量較低。過充時，產(chǎn)生的氧氣較多，內(nèi)壓過高，安全閥開啟，電解液流失，電池性能更趨惡化。
在堿性蓄電池的初次充放電活化過程中，由于電池殼體耐壓性低和電極材料的初始活性差，充電時氣體析出使得電池內(nèi)部壓力升高，加之電池的極組膨脹，導致殼體嚴重變形，極片之間的間距增大，電極自由膨脹的空間較大，大量吸收電解液，造成電池的性能嚴重惡化，使用壽命縮短。殼體變形還可能造成電池的密封不良，出現(xiàn)電解液泄漏和安全閥來不急開啟而導致電池發(fā)生爆炸等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種堿性蓄電池的輔助結構架，它在活化過程或應用過程中能限制電池殼體的變形，從而提高電池的性能，并延長其使用壽命。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種堿性蓄電池的輔助結構架，它在與電池單體或電池組的疊片方向垂直的兩個端面上安裝有剛性側板，所述側板與電池的端面無間隙緊固配合，兩側板之間設有緊固用的連接條。
所述側板與電池端面相接觸的面為平面，另一面為凹面，凹面設有壁與筋，壁與筋厚度為0.3-1.5mm。
在沿電池疊片方向施加兩個適當面積大小的側板，電池在緊固時采用無間隙的緊固配合，使電池的厚度保持在設計厚度范圍內(nèi)。在活化或使用過程中，電池的外型尺寸變化較小，抑制了電極的膨脹，電池的性能和循環(huán)壽命明顯提高。而如果不采用上述結構，在初期活化時，所采用的電池外殼剛性小、耐壓性差，電極沿疊片方向的膨脹較大，電池的性能很快下降。此時即使改進電池的正負電極和其他零部件的性能，電池的性能卻并沒有得到很大提高。采用適當面積大小的剛性側板緊固，不僅在電池活化時對單只電池的性能有利，而且在n只電池組合的過程中，起到很好的作用。當將電池組合時，n只電池的膨脹作用很大，如果不加以抑制，電池的性能會很快惡化。而且在n只電池組合之后，在使用過程中，不能隨意松開緊固裝置。


圖1為本實用新型一種實施例的結構示意圖圖2為本實用新型另一種實施例的結構示意圖具體實施方式
實施例一一種堿性蓄電池，電池單體3的金屬氫化物鎳蓄電池正極采用Ni(OH)2、導電劑、粘接劑(CMC和PTFE)合成漿，并攪拌均勻，填充到多孔泡沫鎳網(wǎng)中，并烘干，軋至0.7mm厚，制成所需的電極。
負極采用富La的貯氫合金粉、導電劑、粘接劑(CMC和PTFE)合成漿，并攪拌均勻，填充到多孔泡沫鎳網(wǎng)中，并烘干，軋至0.45mm厚，制成所需的電極。
電解液采用6.5M(KOH和NaOH)的水溶液，隔膜采用聚丙烯隔膜，殼體采用不銹鋼金屬殼體(厚度0.4mm)，電池的額定容量為80Ah。電池單體3的與電池疊片方向垂直的兩個端面上安裝有剛性側板1，兩側板1之間設有四根連接條2。側板1與電池端面相接觸的面為平面，另一面為凹面，凹面設有壁與筋，壁與筋厚度為0.3-1.5mm。表一為電池單體采用側板和不采用側板的試驗數(shù)據(jù)對照。
實施例二堿性蓄電池的內(nèi)部構造與實施例一相同，由單體電池組成12V電池組4。電池組4與疊合方向垂直的兩端面上安裝有剛性側板1，兩個側板1之間由連接條2緊固在一起。表二為電池組采用側板和不采用側板的試驗數(shù)據(jù)對照。
表一

表二

從試驗的數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，蓄電池在活化時不采用側板，電池的厚度、正負電極的厚度發(fā)生了明顯的尺寸變化，嚴重影響了電池的使用壽命。而采用側板的電池，尺寸變化較小，電池的性能穩(wěn)定，使用壽命明顯提高。
本實用新型表明在堿性蓄電池和電池組使用過程中，應盡量采用側面緊固方式，抑制電池在使用過程中發(fā)生過度膨脹，以免使電池出現(xiàn)非正常失效，影響電池的使用壽命。
權利要求1.一種堿性蓄電池的輔助結構架，其特征是它在與電池單體(3)或電池組(4)的疊片方向垂直的兩個端面上安裝有剛性側板(1)，所述側板(1)與電池的端面無間隙緊固配合，兩側板(1)之間設有緊固用的連接條(2)。
2.根據(jù)權利要求1所述的堿性蓄電池的輔助結構架，其特征是側板(1)與電池端面相接觸的面為平面，另一面為凹面，凹面設有壁與筋，壁與筋厚度為0.3-1.5mm。
專利摘要本實用新型公開了一種堿性蓄電池的輔助結構架，它是在與電池單體(3)或電池組(4)的電池疊片方向垂直的兩個端面上安裝有剛性側板(1)，所述側板(1)與電池的端面無間隙緊固配合，兩側板(1)之間設有緊固用的連接條(2)，這樣使得電池在初次充放電活化過程中，抑制電極的膨脹和減小殼體的形變量，大幅度提高電池性能和使用壽命。在電池和電池組應用過程中本結構既能保持電池尺寸的穩(wěn)定性，又能大幅度提高電池和電池模塊的使用壽命。
文檔編號H01M10/28GK2619370SQ0228650
公開日2004年6月2日 申請日期2002年12月4日 優(yōu)先權日2002年12月4日
發(fā)明者馮夏至, 趙家宏, 葛建生, 石常青, 丁干, 張玲 申請人:春蘭(集團)公司