專利名稱：具有高倍率放電特性及高容量的二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二次電池，尤其涉及一種具有高倍率放電特性及高容量的二次電池。
背景技術(shù)：
近年來，隨著電子設(shè)備的高速及其向便攜化及無繩化發(fā)展，使用二次電池的電子設(shè)備對二次電池提出了越來越苛刻的技術(shù)要求，尤其對二次電池的高倍率提出了更高的要求，甚至有的電子設(shè)備對二次電池的放電倍率要求高達(dá)50C。如何提高二次電池的高倍率放電特性成為目前二次電池的研究焦點(diǎn)之一。眾多的國內(nèi)外專家均致力于如何進(jìn)一步提高二次電池的正極合金或負(fù)極合金的大電流放電性能，以期提高二次電池的高倍率放電特性，但效果均不十分理想。
以圓柱型二次電池為例，目前二次電池典型的主要生產(chǎn)過程為1)根據(jù)電池型號，設(shè)計電池的正、負(fù)極板及隔膜紙的尺寸，以及正極板的極耳位置；2)根據(jù)設(shè)計要求，用機(jī)器或手工對正、負(fù)極板基體按設(shè)計的上漿量上漿，并烘干(如干法生產(chǎn)，則不須烘干)；3)按設(shè)計尺寸分切正、負(fù)極板；4)除去正極板極耳位置上的合金粉；5)在正極板的設(shè)計位置點(diǎn)焊極耳；6)按要求卷繞，并將卷繞好的極板組塞入鋼殼中；7)按技術(shù)要求進(jìn)行滾槽；8)按技術(shù)要求進(jìn)行注液；9)將已與正極板焊接好的集流體(極耳)與正極柱(蓋帽)焊接；10)按技術(shù)要求對電池進(jìn)行封口；11)電池活化，分選。
按傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的二次電池的正極極板與正極柱連接的集流體為一個純鎳帶極耳。極耳的一端與正極相連，另一端則點(diǎn)焊于電池的正極柱(蓋帽)。由于在高倍率放電條件下，作電流很大，按此工藝使用的單極耳嚴(yán)重約束了二次電池放電平臺的提高，成為約束進(jìn)一步提高二次電池放電電流的控制環(huán)節(jié)。所以，為了提高二次電池的高倍率放電特性，通常采用端面焊的辦法。端面焊的主要特征為取消正極耳，采用集流環(huán)，將集流環(huán)的一端的幾點(diǎn)點(diǎn)焊于正極板頂端，另一端則點(diǎn)焊在正極柱上，這樣就可明顯地改善電池的大電流放電性能，但是端面焊接仍有以下弊端1)與使用極耳的電池不同，采用端面焊接的集流環(huán)與正極板的焊接屬點(diǎn)接觸，接觸面積有限，約束了二次電池大電流放電能力的進(jìn)一步提高；2)端面焊所用集流環(huán)與正極柱的連接仍實(shí)際上是一個鎳帶，不利于進(jìn)一步提高電池的高倍率放電性能；3)集流環(huán)占據(jù)了電池內(nèi)部的有限空間，降低了二次電池的正負(fù)極板的設(shè)計高度，無法實(shí)現(xiàn)二次電池的高倍率放電與高容量的兼容性；4)對于小型二次電池(例如A型及A型電池以下型號)，由于端面焊集流環(huán)占據(jù)內(nèi)部空間的比例增大，無法實(shí)現(xiàn)二次電池的高倍率放電與高容量的兼容性，嚴(yán)重降低電池的容量，基本上不采用端面焊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高倍率放電特性及高容量的二次電池。
它具有蓋帽、電池殼、在電池殼內(nèi)設(shè)有負(fù)極板、隔膜、正極板，在正極板上設(shè)有2-7個極耳并與蓋帽相接。
本發(fā)明在二次電池的正極板生產(chǎn)過程中采用兩個或兩個以上的多極耳把正極極板與電池的正極柱連接，而不是采用傳統(tǒng)的單極耳或端面焊，可明顯提高二次電池的高倍率放電性能，同時提高二次電池的內(nèi)部空間利用率，實(shí)現(xiàn)二次電池的高倍率放電與二次電池高容量的兼容性，同時由于極耳和正極板的點(diǎn)焊接觸屬面接觸，而不是象端面焊一樣的點(diǎn)接觸，這樣可獲得比端面焊更好的大電流放電性能，而且，本發(fā)明不受電池型號大小的約束。


圖1是具有高倍率放電特性及高容量的二次電池結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是傳統(tǒng)單極耳時的正極板點(diǎn)焊后示意圖；圖3是本發(fā)明使用二個極耳時的正極板點(diǎn)焊后示意圖；圖4是三種電池在50安培放電電流條件下的放電曲線比較結(jié)果示意圖；圖5是三種電池在40安培放電電流條件下的放電曲線比較結(jié)果示意圖；圖6是本發(fā)明與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)AA 1600mAh鎳氫電池在30安培放電條件下的放電曲線對比示意圖。
具體實(shí)施例方式
具有高倍率放電特性及高容量的二次電池具有蓋帽4、電池殼1、在電池殼內(nèi)設(shè)有負(fù)極板6、隔膜5、正極板7，在正極板上設(shè)有2-7個極耳并與蓋帽相接。
所說的二次電池是鋰離子、鋰聚合物、鎳金屬氫化物、鎳鎘圓柱型或方型二次電池。
所說的極耳材質(zhì)是純銅、純鎳、銅合金、鎳合金的金屬帶、或鍍銅、鍍鎳、鍍銀、鍍金的金屬帶。極耳之間的最小距離大于5mm。極耳所用的金屬帶的厚度為0.01-2.0mm，寬度為1.0-15.0mm。
本發(fā)明的典型制備方法描述如下1.根據(jù)設(shè)計需要，設(shè)計正極板極耳數(shù)量及位置，一般單個正極板的極耳個數(shù)控制在2-7個之間。
2.根據(jù)電池型號，設(shè)計電池的正、負(fù)極板及隔膜紙的尺寸；3.根據(jù)設(shè)計要求，用機(jī)器或手工對正、負(fù)極板基體按設(shè)計的上漿量上漿，并烘干(如干法生產(chǎn)，則不須烘干)；4.按設(shè)計尺寸分切正、負(fù)極板；5.除去正極板每個極耳位置上的合金粉；6.在正極板的設(shè)計位置點(diǎn)焊極耳；7.按要求卷繞，并將卷繞好的極板組裝入鋼殼中；8.按技術(shù)要求進(jìn)行滾槽；9.按技術(shù)要求進(jìn)行注液；10.將已與正極板焊接好的全部極耳的另一端與正極柱(蓋帽)焊接；11.按技術(shù)要求對電池進(jìn)行封口；12.電池活化，分選。
如圖3所示，本發(fā)明也可以先在正極基體(如泡沫鎳或鋼帶)上先點(diǎn)焊極耳再上漿或上粉。
權(quán)利要求
1.一種具有高倍率放電特性及高容量的二次電池，其特征在于它具有蓋帽(4)、電池殼(1)、在電池殼內(nèi)設(shè)有負(fù)極板(6)、隔膜(5)、正極板(7)，在正極板上設(shè)有2-7個極耳并與蓋帽相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率放電特性及高容量的二次電池，其特征在于，所說的二次電池是鋰離子、鋰聚合物、鎳金屬氫化物、鎳鎘圓柱型或方型二次電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率放電特性及高容量的二次電池，其特征在于，所說的極耳之間的最小距離大于5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率放電特性及高容量的二次電池，其特征在于，所說的極耳材質(zhì)是純銅、純鎳、銅合金、鎳合金的金屬帶、或鍍銅、鍍鎳、鍍銀、鍍金的金屬帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高倍率放電特性及高容量的二次電池，其特征在于，所說的極耳所用的金屬帶的厚度為0.01-2.0mm，寬度為1.0-15.0mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有高倍率放電特性及高容量的二次電池。它具有蓋帽、電池殼、在電池殼內(nèi)設(shè)有負(fù)極板、隔膜、正極板，在正極板上設(shè)有2－7個極耳并與蓋帽相接。本發(fā)明在二次電池的正極板生產(chǎn)過程中采用兩個或兩個以上的多極耳把正極極板與電池的正極柱連接，而不是采用傳統(tǒng)的單極耳或端面焊，可明顯提高二次電池的高倍率放電性能，同時提高二次電池的內(nèi)部空間利用率，實(shí)現(xiàn)二次電池的高倍率放電與二次電池高容量的兼容性，同時由于極耳和正極板的點(diǎn)焊接觸屬面接觸，而不是象端面焊一樣的點(diǎn)接觸，這樣可獲得比端面焊更好的大電流放電性能，而且，本發(fā)明不受電池型號大小的約束。
文檔編號H01M10/04GK1445879SQ0311674
公開日2003年10月1日 申請日期2003年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者潘洪革, 高明霞 申請人:浙江大學(xué)