專利名稱：一種二次圓形電池具有50倍率放電能力的非常結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二次圓柱形電池具有50倍率放電能力的非常結(jié)構(gòu)。具體地指電 池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置由三個(gè)零件組成導(dǎo)電碗1、彈性帽2、異形盤3 ；電池電芯負(fù)極端 的傳導(dǎo)裝置由二個(gè)零件組成異形盤4、泡沫網(wǎng)5。
背景技術(shù)：
目前二次圓柱形單體電池(鎳鎘、鎳氫、鋰離子等)的結(jié)構(gòu)大體上由電池殼體、蓋 帽、電池電芯及其傳導(dǎo)線組成外殼作為電池負(fù)極，蓋帽作為電池正極；電芯由正極片、負(fù) 極片和隔膜組成；電芯正極端、電芯負(fù)極端分別與蓋帽、電池外殼的傳導(dǎo)連接由條狀金屬薄 片(極耳)完成。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的電池內(nèi)部電流傳導(dǎo)連接結(jié)構(gòu)模式及其缺陷1.電池的電芯正極端與作為電池正極的蓋帽內(nèi)側(cè)之間連接結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)行二種①將條狀金屬片的二端分別與電池電芯正極端及蓋帽內(nèi)側(cè)相焊連；②電池電芯正極端面先與圓形片狀“匯流片”焊連，再用條狀金屬片分別將“匯流 片”與“蓋帽”相焊連；無(wú)論何種方案，傳統(tǒng)的二次圓柱形單體電池電芯正極端到蓋帽之間電流通道結(jié)構(gòu) 均采用“極耳”這種連接件；“極耳”材質(zhì)是導(dǎo)電率不高的“鎳帶”(鎳帶電阻率7. 14X10-8/ m)或“鍍鎳鋼帶”(鋼帶電阻率10 20X10-8/m)；根據(jù)電池型號(hào)不同，一般極耳厚度約 0. 10 0. 25mm,寬度約2. 0 12. Omm,長(zhǎng)度約12. 0 30. Omm ；若均取極大值估算，單片極 耳的橫截面積Smax = 3mm2 ；根據(jù)國(guó)際電工協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)裸銅線允許電流密度為4A/mm2(銅的電阻率 1.69X10-8/m)；從電阻率可推算，單條鎳帶“裸極耳”允許電流密度僅為0. 95A/mm2 ；即使多 條極耳作導(dǎo)電載體(多條重疊極耳焊接工藝是有難度的)，功率型電池工作態(tài)要通過幾十 個(gè)安培以至一、二百個(gè)安培電流是不可能的；倘若超功率狀態(tài)下強(qiáng)行使用極耳作連接件的 必然結(jié)果是根據(jù)歐姆定律，極耳上產(chǎn)生高的電壓降和功耗，極耳上“吸收”高的電壓降后 造成電池有效輸出電壓的大大降低(即輸出功率降低，以至電池不能工作)，這是一；其次， 極耳上大功耗必然以“熱能”形式釋放出來一表現(xiàn)為電池超功率態(tài)時(shí)溫度急劇上升，電池的 穩(wěn)定性、安全性及各種特性迅速變壞；所以，電流傳導(dǎo)線上“高的電壓降”和“功耗”是十分 有害的；2. 二次圓柱電池傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的電池電芯負(fù)極端與作為電池負(fù)極的外殼內(nèi)側(cè)之間連
接有三種方式①電池電芯負(fù)極片最外層與電池外殼內(nèi)側(cè)直接接觸，稱“接觸式”；②用條狀金屬片作傳輸導(dǎo)線，其二端分別與電芯負(fù)極片及電池外殼內(nèi)側(cè)底部點(diǎn) 焊；③電池電芯的負(fù)極端面先與圓形片狀“匯流片”焊連，待電芯裝入電池殼體后，用 “點(diǎn)”焊(由于電池電芯中空部分面積小所以一般焊三、五個(gè)點(diǎn))方式將“匯流片”與殼底內(nèi)側(cè)焊連；顯然，①②種方式依懶“接觸式”或“極耳”作電流傳輸線，于超功率型電池上使用 是根本不行的；第③方式工藝缺陷是現(xiàn)行傳統(tǒng)“匯流片”一側(cè)分布有多個(gè)單向翻邊的小圓 孔，其“小孔翻邊”的截面積十分小，所以根本無(wú)法快速地吸收來自于電芯負(fù)極端的超大電 流，這是一；其次，單向“匯流片”上無(wú)翻邊的另一側(cè)與殼底內(nèi)側(cè)之間僅僅通過幾個(gè)“中央焊 點(diǎn)”相接，致使電芯負(fù)極端超大電流只通過幾個(gè)焊點(diǎn)傳導(dǎo)到(作為電池負(fù)極的)殼體；可見，電池負(fù)極端電流傳導(dǎo)“瓶頸”同樣十分嚴(yán)重；隨著電器工業(yè)的發(fā)展，油電混合汽車、純電動(dòng)汽車、電力運(yùn)輸機(jī)械、兵器車輛、飛行 器電力能源、輕軌、地鐵、火車、應(yīng)急供電電源等領(lǐng)域均需電池提供超功率能力；即使電池的 電芯具有超功率性，若沒有優(yōu)秀的輸電網(wǎng)絡(luò)，電池導(dǎo)電通道根本無(wú)法完成超功率型傳輸任 務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種二次圓柱形電池具有50倍率放電能力的非常結(jié)構(gòu)。具體地指電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置和電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置。這，從原理 和工藝上解決了傳統(tǒng)二次圓柱形電池超大功率傳輸?shù)亩笃款i傳輸線壓降太大、電池溫 升過高。1.電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置，徹底解決了以“極耳”作傳導(dǎo)線的超大電流缺陷 一.電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置系薄型結(jié)構(gòu)，電池電芯至電流輸出端傳導(dǎo)距離僅2 3mm， 超大電流時(shí)實(shí)現(xiàn)了微功耗或近似零功耗，大大提高了功率態(tài)時(shí)負(fù)載特性；二.電池電芯正 極端的傳導(dǎo)裝置薄型結(jié)構(gòu)的電流通道截面積可實(shí)現(xiàn)極限大，超大功率態(tài)通道截面上電流密 度降低到最低，“溫升”現(xiàn)象得到了抑制；2.電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置一.真正實(shí)現(xiàn)了“雙向”、“均勻”地“傳導(dǎo)”電池電 芯負(fù)極端與外殼之間的超大電流；二 .電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置中泡沫網(wǎng)5極限地增大 異形盤4與外殼內(nèi)側(cè)底部間接觸面積；三.電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置中泡沫網(wǎng)5具有良 好的儲(chǔ)存電解液功能電池電芯極片在長(zhǎng)時(shí)間工作中所損耗的電解液由它來補(bǔ)充，保障了 超功率電池電芯極片有足夠的電解液和良好的工作環(huán)境，延長(zhǎng)了電池壽命；一種二次圓柱形電池具有50倍率放電能力的非常結(jié)構(gòu)。包括由電池電芯正極端 的傳導(dǎo)裝置和電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置；電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置由三個(gè)零件組成導(dǎo)電碗1、彈性帽2、異形盤3 ；導(dǎo)電 碗1外形呈弧、錐狀，表面圓滑分布有孔或縫；彈性帽2外形呈空間環(huán)抱狀，表面圓滑分布有 孔或縫；異形盤3表面分布有帶翻邊的槽縫或孔；電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置由二個(gè)零件組成異形盤4、泡沫網(wǎng)5。異形盤4外形 呈片狀，材質(zhì)系鎳或金屬?gòu)?fù)合材料，表面分布有帶翻邊的槽縫或孔；泡沫網(wǎng)5外形呈片狀， 材質(zhì)系鎳，為泡沫結(jié)構(gòu)；


圓柱形電池結(jié)構(gòu)(圖1)·電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置導(dǎo)電碗1 (圖2)；
·電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置彈性帽2 (圖3)；·電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置異形盤3 (圖4)；·電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置異形盤4(圖5)；·電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置泡沫網(wǎng)5(圖6)。
具體實(shí)施方式
1.電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置焊聯(lián)①首先將電池蓋帽、導(dǎo)電碗1、彈性帽2、異形盤3連成一個(gè)組件；②然后將電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置與電池電芯正極端工藝性嵌焊；2.電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置焊聯(lián)①異形盤4的“槽縫”沿口翻邊一側(cè)朝向電芯負(fù)極端面，并焊接之；②泡沫網(wǎng)5事先與殼體底內(nèi)側(cè)進(jìn)行工藝性焊接；③當(dāng)電池電芯裝入電池殼體(電芯負(fù)極端面向殼底)內(nèi)后，利用電池管狀電芯“中 空”位置用焊機(jī)將電池電芯組件與電池底部焊聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種二次圓柱形電池具有50倍率放電能力的非常結(jié)構(gòu)。包括由電池電芯正極端的 傳導(dǎo)裝置、電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置。其特征在于電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置由三個(gè)零 件組成導(dǎo)電碗1、彈性帽2、異形盤3 ；電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置由二個(gè)零件組成異形 盤4、泡沫網(wǎng)5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置中的導(dǎo)電碗1外形呈弧、錐狀， 材質(zhì)系鎳或金屬?gòu)?fù)合材料；彈性帽2外形呈空間環(huán)抱狀，材質(zhì)系鎳或金屬?gòu)?fù)合材料；異形盤 3外形呈片狀，材質(zhì)系鎳或金屬?gòu)?fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池電芯正極的傳導(dǎo)裝置中的導(dǎo)電碗1表面圓滑分布有孔或 縫；彈性帽2表面圓滑分布有孔或縫；異形盤3表面分布有帶翻邊的槽縫或孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置中異形盤4外形呈片狀，材質(zhì)系 鎳或金屬?gòu)?fù)合材料；泡沫網(wǎng)5外形呈片狀，材質(zhì)系鎳。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置中異形盤4表面分布有帶翻邊的 槽縫及孔；泡沫網(wǎng)5為泡沫結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二次圓柱形電池具有50倍率放電能力的非常結(jié)構(gòu)。非常結(jié)構(gòu)包括由電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置和電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置。電池電芯正極端的傳導(dǎo)裝置由三個(gè)零件組成導(dǎo)電碗1、彈性帽2、異形盤3；電池電芯負(fù)極端的傳導(dǎo)裝置由二個(gè)零件組成異形盤4、泡沫網(wǎng)5?！岸螆A柱形電池具有50倍率放電能力的非常結(jié)構(gòu)”徹底解決了以“極耳”作傳導(dǎo)線的超大電流缺陷1.傳導(dǎo)裝置系薄型結(jié)構(gòu)，電池電芯至電流輸出端傳導(dǎo)距離僅1-3mm，超大電流時(shí)實(shí)現(xiàn)了微功耗或近似零功耗，大大提高了功率態(tài)時(shí)負(fù)載特性；2.薄型結(jié)構(gòu)的電流通道截面積極限大，超大功率態(tài)通道截面上電流密度降低到最低，“過高溫升”現(xiàn)象得到了抑制；隨著電器工業(yè)的發(fā)展，油電混合汽車、純電動(dòng)汽車、電力運(yùn)輸機(jī)械、兵器車輛、飛行器電力能源、輕軌、地鐵、火車、應(yīng)急供電電源等領(lǐng)域均需電池提供超功率能力；即使電池的電芯具有超功率性，若沒有優(yōu)秀的輸電網(wǎng)絡(luò)，電池導(dǎo)電通道根本無(wú)法完成超功率型傳輸任務(wù)。
文檔編號(hào)H01M2/26GK102122705SQ20101002262
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者朱益輝, 陳也冰 申請(qǐng)人:朱益輝, 陳也冰