專利名稱：二次電池的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種二次電池，特別是指一種電極端面匯流效果佳，放電容量高，且大電流充放電性能優(yōu)良的二次電池。
背景技術：
眾所周知，隨著各種便攜式電器產(chǎn)品及電動工具的廣泛使用，人們對作為上述器件備用電源的二次電池的性能要求越來越高，特別是對于工具電池，要求其具有良好的大電流充放電性能及較高的大電流放電容量。
為了提高工具電池的大電流性能，通過對電極進行端面焊接這一方法被越來越多地采用。尤其是具有渦卷狀電極組的電池，在對電極進行端面焊接時，集電器與電極組端面接觸點的多少，或者集電器與電極組端面的導通點面積大小對電池的放電性能有著較大影響。目前一般是在集電器上穿孔或開口，使形成均勻的毛刺，從而有利于集電器與電極組相接觸及焊接，請參考中國專利第CN98105286.X號，以及中國專利第CN03224363號，該兩件專利均提到一種集電器結構，即在集電器中心向外設置開口并延伸至集電器基板外周邊緣，且開口的邊緣部分向下翻邊形成有突出肋，通過突出肋與渦卷狀電極組端面彼此交叉咬合，產(chǎn)生多個部位彼此焊接，再通過集電器的極耳部分的頂端與帽型端子彼此焊接而導通。這種集電結構通過將以前的點面接觸，改進為咬合并焊接，增加了集電器同電極組的導通面積。
但是，由于采用的是肋條狀結構，而電極組端面為渦卷狀，這樣集電器上的每根肋與電極組的接觸也僅限于幾個有限交叉點，導通的面積不大，同時電極組端面上沒有與肋相交或者沒有與集電器接觸的部位無法導通，影響了集電效果。因此，要進一步提高工具電池的大電流性能與大電流充放電性能，就必須提高其集電器與電極組端面的接觸面積，最大程度地減小電池內阻。

發(fā)明內容
為克服上述缺陷，本實用新型的目的即在于提供一種電極端面匯流效果佳，且大電流充放電性能優(yōu)良的二次電池。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的本實用新型一種二次電池，包括由正極板、負極板和隔膜組成的極芯，該極芯的一端形成有渦卷狀電極組，與所述電極組電連接的集電器，共同安放在一個金屬外殼內，由帽型端密封，所述集電器設有極耳，并通過極耳頂端與帽型端與彼此焊接，尤其是所述二次電池還包括有一金屬發(fā)泡體，所述電極組端面是嵌入在該金屬發(fā)泡體內達成電連接關系，所述集電器是通過與金屬發(fā)泡體彼此焊接而達成與電極組電連接。
在上述的二次電池結構中，其中其中電極組的端面嵌入金屬發(fā)泡體的深度在0-1.5mm之間，優(yōu)選為0-1mm。
所述金屬發(fā)泡體的孔隙率在99％-40％之間。
所述金屬發(fā)泡體經(jīng)過機械方法壓縮使電極組端面嵌入其內的壓縮比在30％-80％之間。
所述金屬發(fā)泡體的厚度在1-3mm，壓縮后的厚度在0.1-2mm。
所述金屬發(fā)泡體面積為電極組端面面積的95％-60％。
所述金屬發(fā)泡體是由與電極導電集體或集電器相同的材料制成，或者是能夠在此電池環(huán)境中穩(wěn)定存在的金屬或合金材料，或者是通過在普通發(fā)泡體進行表面處理形成一層能夠在此電池中穩(wěn)定存在的金屬或合金材料制成。
所述集電器與極耳之間是通過一體成型在一起。
本實用新型的有益效果在于由于采用“柔性”的金屬發(fā)泡體預先同電極組端面進行導通，避免了由于電極組端面不平及常用集電器剛性較好而導致集電器同電極組端面接觸不充分，以及常用集電器與電極組端面接觸點少的不足，極大限度的增加了電極組與集電器之間的導通面積，降低了二次電池內阻，改善了二次電池內部電流分布的均勻性，提高了二次電池的大電流充放電性能和放電容量。


為了易于說明，本實用新型由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。
圖1是本實用新型二次電池的實施例中所示鎳氫二次電池的局部剖面圖。
圖2是本實用新型二次電池的集電器結構示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)以鎳氫二次電池的結構為例說明本實用型二次電池結構請一起參閱圖1和圖2，設電池A是具有標稱容量為3300mAh的Sc型鎳氫二次電池，其具體結構及制作過程如下制作一個尺寸約為240mm×33mm×0.58mm的鎳正極板1和一個尺寸約為310mm×33.6mm×0.33mm的儲氫合金負極板2。正極板1在其長度方向上的端子邊緣裝有裸露的鎳片電極3，在各正負極板1、2之間插入一個隔膜，使正負極板1、2相互錯開形成電芯，并使裸露的鎳片電極3向外，螺旋的纏繞所有電極3以形成渦卷狀電極組，整個電極組與電芯安放于電池外殼4內，正極板1的鎳片電極3位于上端，將一個面積為電極組端面面積的85％(可以為95％-60％間的任意值)，孔率為99％-40％間任意值，最佳值為98％，厚約為2mm圓形發(fā)泡鎳5(可以為其它金屬種類的金屬發(fā)泡體)安放在其上，該厚度可以為1-3mm間的任意值，通過機械擠壓，使正極板1上的鎳片電極嵌入發(fā)泡鎳5中，擠壓后發(fā)泡鎳5的厚度約為0.8mm(壓縮后的厚度可以在0.1-2mm間的任意值)，將一個引出有極耳61的集電器6安置在發(fā)泡鎳5上(極耳61與集電器6之間是一體成型的)，對集電器6的主體部分與發(fā)泡鎳5，以及渦卷狀電極組端面嵌入發(fā)泡鎳5中的端子進行焊接，之后，再將集電器6的極耳61部分伸出端與帽型端7焊接，把預定量的堿性電解液注入電池外殼中，然后通過帽型端7對電池封口。這樣得到本實用新型的二次電池A。
如圖1所示，放置在電極組上端端面的發(fā)泡鎳5經(jīng)過機械擠壓后，電極組上端的鎳片電極3沿長度方向幾乎全都嵌入發(fā)泡鎳5中，這樣除了電極組端面、發(fā)泡鎳5以及集電器6之間的焊接部位以外，還存在電極組與發(fā)泡鎳5間的接觸導通，從而增加了導通面積，使得整個二次電池的電流分布均勻，減小了二次電池內阻，提高了大電流充放電性能。
為了測驗上述結構的二次電池，制作50支二次電池A，稱為二次電池A組。
以現(xiàn)有技術再制作二次電池B，作為比較例。其中二次電池B的結構與實施例二次電池A基本相同，只是在電極組上端沒有金屬發(fā)泡體(如發(fā)泡鎳)，將集電器直接與電極組彼此焊接。二次電池制作過程同實施例，制作50支二次電池B，稱為二次電池B組。
對A、B組二次電池進行充放電性能測試將電池以3000mA充電70分鐘，控制-ΔV＝10mV，擱置30分鐘，然后以30000mA放電至電壓為0.8V，放電容量記為10C放電容量。測試結果見下表

如上表所示，具有電池A結構的電池放電容量比具有電池B結構的電池放電容量平均高80mAh。
本實用新型實例是以鎳氫Sc電池進行說明的，但對與其他二次電池如鎳一鎘電池，鎳鋅電池也同樣適用。
權利要求1.一種二次電池，包括由正極板、負極板和隔膜組成的極芯，該極芯的一端形成有渦卷狀電極組，與所述電極組電連接的集電器，共同安放在一個金屬外殼內，由帽型端密封，所述集電器設有極耳，并通過極耳頂端與帽型端與彼此焊接，其特征在于所述二次電池還包括有一金屬發(fā)泡體，所述電極組端面是嵌入在該金屬發(fā)泡體內達成電連接關系，所述集電器是通過與金屬發(fā)泡體彼此焊接而達成與電極組電連接。
2.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于其中電極組的端面嵌入金屬發(fā)泡體的深度在0-1.5mm之間。
3.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于所述金屬發(fā)泡體的孔隙率在99％-40％之間。
4.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于所述金屬發(fā)泡體經(jīng)過機械方法壓縮使電極組端面嵌入其內的壓縮比在30％-80％之間。
5.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于所述金屬發(fā)泡體的厚度在1-3mm，壓縮后的厚度在0.1-2mm。
6.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于所述金屬發(fā)泡體面積為電極組端面面積的95％-60％。
7.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于所述金屬發(fā)泡體是由與電極導電集體或集電器相同的材料制成。
8.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于所述集電器與極耳之間是通過一體成型在一起。
9.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于所述金屬發(fā)泡體是由夠在此電池環(huán)境中穩(wěn)定存在的金屬制成。
10.如權利要求1所述的二次電池，其特征在于所述金屬發(fā)泡體是通過在普通發(fā)泡體進行表面處理形成一層能夠在此電池中穩(wěn)定存在的金屬制成。
專利摘要本實用新型一種二次電池，包括由正極板、負極板和隔膜組成的極芯，該極芯的一端形成有渦卷狀電極組，與所述電極組電連接的集電器，共同安放在一個金屬外殼內，由帽型端密封，所述集電器設有極耳，并通過極耳頂端與帽型端與彼此焊接，尤其是所述二次電池還包括有一金屬發(fā)泡體，所述電極組端面是嵌入在該金屬發(fā)泡體內達成電連接關系，所述集電器是通過與金屬發(fā)泡體彼此焊接而達成與電極組電連接。所述的二次電池的電極端面匯流效果佳，放電容量高，且大電流充放電性能優(yōu)良。
文檔編號H01M4/02GK2914348SQ20052011972
公開日2007年6月20日 申請日期2005年11月28日 優(yōu)先權日2005年11月28日
發(fā)明者周文會 申請人:比亞迪股份有限公司