不對稱復合網狀極片同向電極有孔集流盤卷繞電池制造技術

一種不對稱復合網狀極片同向電極有孔集流盤卷繞電池，包括電池外殼和電芯，其特征是：電芯由正極片、負極片以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜通過電芯卷軸卷繞成柱狀體，在電芯的兩端端頂分別設有正極集流盤和負極集流盤；所述正極片在靠正極集流盤一側頂端設有一與正極片等長的極耳即正極連續極耳，集流盤上設有一螺旋狀槽體即正極片卡槽；負極端子通過設于電池外殼側面的電極端子保護套引到電池的正極端方向；負極片為復合網狀電極，以高強度導電纖維網為底板，在底板之上設有條狀分布的氧化釕等金屬氧化物涂層和負極活性物質。該發明專利技術通過獨特的端面集流結構、復合網狀電極，有效提高了電流通導能力，同時使該電池具備超級電容特性。

Asymmetric composite network pole plate, same direction electrode, hole collecting tray, winding battery

A composite sheet with asymmetric mesh to the electrode hole collecting disc winding battery comprises a battery shell and a battery core, which is characterized in that the electric core is composed of an anode plate and a cathode plate and is positioned on the diaphragm between the positive plate and the negative plate through the electric core winding reel into the cylindrical body, at both ends of the electric core end the top are respectively provided with an anode collecting plate and cathode current collecting plate; the positive pole ear piece on the side of the top plate is provided with a positive electrode collector and a positive plate is continuous positive pole ear length, the collecting disc is provided with a spiral groove is positive plate slot; the negative terminal is led to the extreme direction battery via a battery shell the side of the electrode terminal protective sleeve; the negative plate is a composite mesh electrode with high strength conductive fiber net plate, a strip distribution of ruthenium oxide and other metal oxide coating and the cathode active material in the bottom. The invention adopts a unique end current collecting structure and a composite mesh electrode to effectively improve the current conduction capability, and meanwhile, the battery has the characteristics of super capacitor.

【技術實現步驟摘要】
不對稱復合網狀極片同向電極有孔集流盤卷繞電池
本專利技術涉及鉛酸蓄電池，尤其是涉及一種高功率、高倍率放電的卷繞式鉛酸超級蓄電池，屬于蓄電池加工制造

技術介紹
目前，傳統的卷繞式鉛酸蓄電池大多采用單個或多個極耳作為集流方式，電流的導出和引入局限在有限的幾個焊接點上，通導能力較低，內阻較高，充放電過程中電流分布不均勻，難以實現大電流充放電。另外，大電流充放電時，由于電池內阻大，導致發熱嚴重，電池溫度過高，從而引起安全隱患；由于一般的卷繞式鉛酸蓄電池高倍率充放電較差，導致電池在需要高倍率充電和放電的使用場合表現不佳；現有卷繞結構鉛酸蓄電池在極板材料及卷繞工藝方面尚存在問題，由于鉛的機械強度低，使用沖孔鉛箔作為卷繞結構電池的板柵材料，材料壓延工藝及電池極板卷繞的制造工藝復雜，成本較高，板柵材料在制造過程中產生的應力集中，造成板柵材料在電解液中劇烈的應力腐蝕，極易出現極板裂紋，板柵耐受充放電循環中活性物質變形的能力差，易造成活性物質與板柵的脫離，導致電池過早失效。
技術實現思路
為了克服現有卷繞式鉛酸蓄電池電流通導能力較低，內阻較高，充放電過程中電流分布不均勻以及在需要高倍率充電和放電的使用場合表現不佳的缺陷；鉛箔作為卷繞結構電池的板柵材料強度低、加工難等弊端，本專利技術提供一種不對稱復合網狀極片同向電極有孔集流盤卷繞電池，它能使充放電過程中電流分布均勻，有效提高電流通導能力，并提高了電極的機械強度和抗震動性能，降低了電極內阻，同時具備超級電容高倍率充電和放電特性，提高了電池的安全性；極板材料使用導電性好的高強度纖維材料編織而成的網片狀材料作為極板的基材，在基材之上均勻涂布電池活性物質，由于高強度纖維材料編織而成的網片狀材料作為極板的基材其表面積相對于同面積的鉛板要大得多，提高了基材與涂布于其上的電池活性物質之間的導電性以及附著力，極板的強度較原來的鉛箔有大幅度地提高，同時降低了加工難度，延長了電池的循環使用壽命，使卷繞式鉛酸蓄電池的性能進一步提高。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種不對稱復合網狀極片同向電極有孔集流盤卷繞電池，包括電池外殼(5)和電芯(33)，其特征是：電芯(33)由正極片(1)、負極片(2)以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜(3)通過電芯卷軸(23)卷繞成柱狀體，在電芯(33)的兩端端頂分別設有正極集流盤(6)和負極集流盤(7)；所述正極片(1)在靠正極集流盤(6)一側頂端設有一與正極片(1)等長的極耳即正極連續極耳(8)；所述負極片(2)在靠負極集流盤(7)一側頂端設有一與負極片(2)等長的極耳即負極連續極耳(9)；所述正極集流盤(6)為盤狀體，盤體上設有一與正極極片螺旋相吻合的螺旋狀槽體即正極片卡槽(32)，正極片(1)的正極連續極耳(8)沿正極片卡槽(32)卡制于其中，并通過焊接方法固定，沿正極片卡槽(32)一側設有至少一個正極集流盤氣孔(40)；所述負極集流盤(7)也為盤狀體，盤體上設有一與負極極片螺旋相吻合螺旋狀槽體即負極片卡槽(35)，負極片(2)的負極連續極耳(9)沿負極片卡槽(35)卡制于其中，并通過焊接方法固定，沿負極片卡槽(35)一側設有至少一個負極集流盤氣孔(41)；在正極集流盤(6)和負極集流盤(7)上分別設有正極端子(18)和負極端子(19)，負極端子(19)通過設于電池外殼(5)側面的電極端子保護套(48)引到電池的正極端方向；在正負極之間設有正負極氣流通道(49)，該通道至少設置一條，用于將負極產生的氣體輸送到正極，并通過安全閥(14)排出。在正極集流盤(6)的外側設有電池正極保護蓋(21)，在電池正極保護蓋(21)的中心設有正極安全閥安裝孔(36)，其孔內安裝有安全閥(14)。所述正極片(1)和負極片(2)由高強度導電纖維絲編織而成的網片作為底板(43)，在正極片底板(43)上涂布有正極活性物質(51)，在負極片底板(43)上涂布有負極活性物質(52)以及與負極活性物質(52)條狀相間的金屬氧化物涂層(42)，其金屬氧化物涂層物質為RuO2、MnO2、Co3O4、NiO、V2O5、Fe3O4、SnO2等其中一種或幾種。所述的高強度導電纖維絲為玻璃纖維、碳纖維、金屬絲中的一種或幾種。本專利技術的有益效果是該專利技術通過獨特的端面集流結構，大大提高了電池極片的集流面積并提高了極片與集流體之間的連接強度，使電極的機械強度和抗震動性能大幅度提高，實現電池大電流充放電過程中的電流密度的均勻分布，降低了內阻，散熱性能好，可以有效降低大電流充放電時的電池溫度；復合電極使蓄電池同時具備超級電容高倍率充電和放電特性；極板材料使用導電性好的高強度纖維材料編織而成的網片狀材料作為極板的基材，在基材之上均勻涂布電池活性物質，由于高強度纖維材料編織而成的網片狀材料作為極板的基材其表面積相對于同面積的鉛板要大得多，提高了基材與涂布于其上的電池活性物質之間的導電性以及附著力，極板的強度較原來的鉛箔有大幅度地提高，并且較原來的鉛箔極板加工容易，降低了制造成本。上述特點使蓄電池的安全性得到明顯改善，使卷繞式鉛酸蓄電池的循環使用壽命得以延長，并且使電池的使用性能得到進一步提高。本專利技術的制作方法經濟、簡單，易于實現規模生產，在蓄電池制造領域具有廣闊的應用前景。附圖說明圖1為本專利技術剖視圖；圖2為本專利技術局部剖視圖；圖3為本專利技術正極片示意圖；圖4為本專利技術正極集流盤示意圖；圖5為本專利技術電芯截面圖；圖6為本專利技術負極片示意圖；圖7為本專利技術負極集流盤示意圖；圖8為本專利技術電池正極保護蓋剖視圖；圖9為本專利技術立體圖；圖10為本專利技術俯視圖；圖11為本專利技術正負極氣流通道示意圖。圖中1.正極片，2.負極片，3.隔膜，5.電池外殼，6.正極集流盤，7.負極集流盤，8.正極連續極耳，9.負極連續極耳，14.安全閥，17.電池，18.正極端子，19.負極端子，21.電池正極保護蓋，23.電芯卷軸，24.保護膜，32.極片卡槽，33.電芯，35.負極片卡槽，36.正極安全閥安裝孔，40.正極集流盤氣孔，41.負極集流盤氣孔，42.金屬氧化物涂層，43.底板，48.電極端子保護套，49.正負極氣流通道，51.正極活性物質，52.負極活性物質。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術的技術方案進一步說明。如圖1-11所示，一種不對稱復合網狀極片同向電極有孔集流盤卷繞電池，包括電池外殼(5)和電芯(33)，其特征是：電芯(33)由正極片(1)、負極片(2)以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜(3)通過電芯卷軸(23)卷繞成柱狀體，在電芯(33)的兩端端頂分別設有正極集流盤(6)和負極集流盤(7)；所述正極片(1)在靠正極集流盤(6)一側頂端設有一與正極片(1)等長的極耳即正極連續極耳(8)；所述負極片(2)在靠負極集流盤(7)一側頂端設有一與負極片(2)等長的極耳即負極連續極耳(9)；所述正極集流盤(6)為盤狀體，盤體上設有一與正極極片螺旋相吻合的螺旋狀槽體即正極片卡槽(32)，正極片(1)的正極連續極耳(8)沿正極片卡槽(32)卡制于其中，并通過焊接方法固定，沿正極片卡槽(32)一側設有至少一個正極集流盤氣孔(40)；所述負極集流盤(7)也為盤狀體，盤體上設有一與負極極片螺旋相吻合螺旋狀槽體即負極片卡槽(35)，負本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種不對稱復合網狀極片同向電極有孔集流盤卷繞電池，包括電池外殼(5)和電芯(33)，其特征是：電芯(33)由正極片(1)、負極片(2)以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜(3)通過電芯卷軸(23)卷繞成柱狀體，在電芯(33)的兩端端頂分別設有正極集流盤(6)和負極集流盤(7)；所述正極片(1)在靠正極集流盤(6)一側頂端設有一與正極片(1)等長的極耳即正極連續極耳(8)；所述負極片(2)在靠負極集流盤(7)一側頂端設有一與負極片(2)等長的極耳即負極連續極耳(9)；所述正極集流盤(6)為盤狀體，盤體上設有一與正極極片螺旋相吻合的螺旋狀槽體即正極片卡槽(32)，正極片(1)的正極連續極耳(8)沿正極片卡槽(32)卡制于其中，并通過焊接方法固定，沿正極片卡槽(32)一側設有至少一個正極集流盤氣孔(40)；所述負極集流盤(7)也為盤狀體，盤體上設有一與負極極片螺旋相吻合螺旋狀槽體即負極片卡槽(35)，負極片(2)的負極連續極耳(9)沿負極片卡槽(35)卡制于其中，并通過焊接方法固定，沿負極片卡槽(35)一側設有至少一個負極集流盤氣孔(41)；在正極集流盤(6)和負極集流盤(7)上分別設有正極端子(18)和負極端子(19)，負極端子(19)通過設于電池外殼(5)側面的電極端子保護套(48)引到電池的正極端方向；在正負極之間設有正負極氣流通道(49)。...

【技術特征摘要】
1.一種不對稱復合網狀極片同向電極有孔集流盤卷繞電池，包括電池外殼(5)和電芯(33)，其特征是：電芯(33)由正極片(1)、負極片(2)以及位于所述正極片和負極片之間的隔膜(3)通過電芯卷軸(23)卷繞成柱狀體，在電芯(33)的兩端端頂分別設有正極集流盤(6)和負極集流盤(7)；所述正極片(1)在靠正極集流盤(6)一側頂端設有一與正極片(1)等長的極耳即正極連續極耳(8)；所述負極片(2)在靠負極集流盤(7)一側頂端設有一與負極片(2)等長的極耳即負極連續極耳(9)；所述正極集流盤(6)為盤狀體，盤體上設有一與正極極片螺旋相吻合的螺旋狀槽體即正極片卡槽(32)，正極片(1)的正極連續極耳(8)沿正極片卡槽(32)卡制于其中，并通過焊接方法固定，沿正極片卡槽(32)一側設有至少一個正極集流盤氣孔(40)；所述負極集流盤(7)也為盤狀體，盤體上設有一與負極極片螺旋相吻合螺旋狀槽體即負極片卡槽(35)，負極片(2)的負極連續極耳(9)沿負極片卡槽(35)卡制于其中，并通過焊接方法固定，沿負極片卡槽(35)一側設有至少一個負極集流盤氣孔(41)；在正極集流盤(6)和負極集流盤(7)上分別設有正極端子(18)和負極端子(19)，負極端子(19)通過設于電池外殼(5)側面的電極端子保護套(48)引到電池的正極端方向...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳學琴，
申請(專利權)人：陳學琴，
類型：發明
國別省市：安徽,34