專利名稱：低容量高功率鎳氫電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低容量高功率鎳氫電池。
背景技術(shù)：
長期以來，電動工具市場被鎳鎘電池所壟斷，而鎘具劇毒性，會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且2006年歐洲開始禁鎘，因此，開發(fā)低容量(500-2000mAh)、高功率SC型鎳氫電池用于電動工具，取代鎳鎘電池，具有廣闊的市場前景。
鎳氫電池高倍率性能由歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻決定的，其中正、負(fù)極的厚度是一個重要因素，電池過充電時，由于正極材料中球形氫氧化亞鎳由β-NiOOH轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏刃〉摩?NiOOH的緣故，會引起正極的膨脹；在電池充放電過程中，負(fù)極材料中貯氫合金粉發(fā)生體積膨脹和收縮，加上合金粉氧化和粉化，會引起負(fù)極的膨脹。
鎳氫電池體積能量密度已達(dá)到400Wh/L，能量密度是鎳鎘電池的1.5倍以上，制作低容量、高功率SC型鎳氫電池，電池內(nèi)部剩余有一定的空間，給正負(fù)極膨脹提供了條件，當(dāng)正負(fù)極膨脹引起活性物質(zhì)的脫落，導(dǎo)致電池高倍率快速衰降和壽命終止，嚴(yán)重影響了電池的循環(huán)壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種低容量高功率鎳氫電池，該電池在外殼內(nèi)設(shè)置有阻止極組變形的固定裝置，可實(shí)現(xiàn)正、負(fù)極片的厚度薄形化和高裝配松緊度設(shè)計，以降低電池的歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，提高電池倍率放電性能，抑制充放電過程的電極的膨脹，保證電池性能穩(wěn)定，并且在振動條件下，可控制極組上下移位和松動，消除電池短路和爆炸隱患。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組和電池外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有阻止極組體積發(fā)生變形的固定裝置。
本實(shí)用新型詳細(xì)的技術(shù)方案之一是一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組和電池外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有阻止極組體積發(fā)生變形的固定裝置；所述固定裝置為一套管套在極組的外圍。
本實(shí)用新型詳細(xì)的技術(shù)方案之二是一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組和電池外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有阻止極組體積發(fā)生變形的固定裝置；所述固定裝置為兩個套圈，兩個套圈分別套在極組的上下兩端。
本實(shí)用新型詳細(xì)的技術(shù)方案之三是一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組和電池外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有阻止極組體積發(fā)生變形的固定裝置；所述固定裝置為一插入極組卷芯中的棒體。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.本實(shí)用新型在外殼內(nèi)設(shè)置了固定裝置，可實(shí)現(xiàn)正、負(fù)極片的厚度薄形化和高裝配松緊度設(shè)計，降低電池的歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，提高電池倍率放電性能。
2.本實(shí)用新型在外殼內(nèi)設(shè)置了固定裝置，可以抑制充放電過程的電極的膨脹，保證電池性能穩(wěn)定性。
3.本實(shí)用新型在外殼內(nèi)設(shè)置了固定裝置，在振動條件下，控制極組上下移位和松動，消除電池短路、爆炸隱患。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述

圖1為實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1極組；2電池外殼；3套管；4套圈；5棒體。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1所示，一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組1和電池外殼2，所述外殼2內(nèi)設(shè)置有阻止極組1體積發(fā)生變形的固定裝置，固定裝置為一套管3套在極組1的外圍。
實(shí)施例二如圖2所示，一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組1和電池外殼2，所述外殼2內(nèi)設(shè)置有阻止極組1體積發(fā)生變形的固定裝置，固定裝置為兩個套圈4，兩個套圈4分別套在極組1的上下兩端。
實(shí)施例三如圖3所示，一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組1和電池外殼2，所述外殼2內(nèi)設(shè)置有阻止極組1體積發(fā)生變形的固定裝置，固定裝置為一插入極組1卷芯中的棒體5。
本實(shí)用新型的固定裝置還可以是其它填充物、支架等，放置在極組的外圍或中心，阻止極組體積膨脹。
一、高倍率放電性能優(yōu)越在保證電池容量的條件下，降低電極厚度，增加電極面積，實(shí)質(zhì)上是降低了電極單位面積上所承載的電流，從而減小極化，提高電流分布的均勻性，本實(shí)用新型對三種不同的極板厚度對電池性能的影響進(jìn)行了考察，結(jié)果表明，隨著正極板厚度的降低，電池內(nèi)阻降低，10C放電平臺升高比較明顯。
加固定裝置后，正負(fù)極厚度膨脹明顯比未加固定裝置低二、電池壽命長實(shí)驗(yàn)表明，未加固定裝置的10C放電電池壽命只有10次，加固定裝置的10C放電壽命達(dá)到100次以上；對于高倍率放電循環(huán)，放電容量突然降為零，說明當(dāng)電池內(nèi)阻增加到一定值時，在10C放電循環(huán)條件下由于極化過大，電池在閉路瞬間即達(dá)到放電終止電位0.8V。
三、安全性能好、使用可靠強(qiáng)制短路試驗(yàn)取30只電池，串聯(lián)成12V電池組三組，分別放在防爆裝置中，將正負(fù)極直接連接，進(jìn)行強(qiáng)制短路試驗(yàn)，電池未發(fā)生爆炸或破裂，只有輕微鼓底現(xiàn)象，結(jié)論是安全性使用符合要求。
機(jī)械性能試驗(yàn)取30只電池，將充滿電電池用專用夾具固定在沖擊臺上進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，15只按垂直軸向，15只按平行軸向。碰撞試驗(yàn)結(jié)束后，串聯(lián)成12V電池組，分別放在防爆裝置中，將正負(fù)極直接連接進(jìn)行強(qiáng)制短路試驗(yàn)，電池未發(fā)生爆炸或破裂，只有輕微鼓底現(xiàn)象，結(jié)論是機(jī)械性能符合使用要求。
權(quán)利要求1.一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組(1)和電池外殼(2)，其特征在于所述外殼(2)內(nèi)設(shè)置有阻止極組(1)體積發(fā)生變形的固定裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低容量高功率鎳氫電池，其特征在于所述固定裝置為一套管(3)套在極組(1)的外圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低容量高功率鎳氫電池，其特征在于所述固定裝置為兩個套圈(4)，兩個套圈(4)分別套在極組(1)的上下兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低容量高功率鎳氫電池，其特征在于所述固定裝置為一插入極組(1)卷芯中的棒體(5)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種低容量高功率鎳氫電池，包括由正極、負(fù)極、隔膜組成的極組和電池外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有阻止極組體積發(fā)生變形的固定裝置；可實(shí)現(xiàn)正、負(fù)極片的厚度薄形化和高裝配松緊度設(shè)計，以降低電池的歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，提高電池倍率放電性能，抑制充放電過程的電極的膨脹，保證電池性能穩(wěn)定，并且在振動條件下，可控制極組上下移位和松動，消除電池短路和爆炸隱患。
文檔編號H01M10/30GK2814681SQ20052007347
公開日2006年9月6日 申請日期2005年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月6日
發(fā)明者許玉林, 邱建平, 葛崇舉, 和祥運(yùn), 劉其和 申請人:蘇州賽恩斯電源有限公司