可充电池制造技术

本实用新型专利技术提供的一种可充电池，包括一个卷绕式电池电极片组，其中，电池的负极电极片包括一负极金属基片及涂于负极金属基片两面上的活性物料，所述负极电极片面对负极电流收集面的一面上的活性物料的厚度较所述负极电极片面对正极电极片一面上的活性物料的厚度低，所述活性物料的厚度是在金属基片一面上的活性物料的厚度。通过控制负极电极片上两个表面涂层的厚度，可减少电池负极电极片上的活性物料的用量而同时维持电池容量。由于负极电极片两面的活性物料得到更有效的利用，因此在活性物料涂层总用料重量不变的情况下，负极的有效容量密度显著提升。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术关于可充电池，尤其是包括卷绕式电极组的可充电池，以及可充电池的负极电极片。
技术介绍
可充电池的电池电极组通常包括一块正极电极片，一块负极电极片以及将正极电极及负极电极片分隔的分隔片。分隔片通常是具有气孔的绝缘片，使正负极片可透过分隔片里的电解液进行作用。卷绕式充电池为一种常见的可充电池，其包括一组卷绕式的电池极片组。卷绕式充电池的电极片组的负极电极片使用的物料包括活性物料尤其昂贵。而现在的卷绕式电池 未有对负极活性料充分利用。
技术实现思路
本技术提供的一种可充电池包括一个卷绕式电池电极片组，其中，电池的负极电极片包括一负极金属基片及涂于负极金属基片两面上的活性物料，所述负极电极片面对负极电流收集面的一面上的活性物料的厚度较所述负极电极片面对正极电极片一面上的活性物料的厚度低，所述活性物料的厚度是在金属基片一面上的活性物料的厚度。通过控制负极电极片上两个表面涂层的厚度，可减少电池负极电极片上的活性物料的用量而同时维持电池容量。由于负极电极片两面的活性物料得到更有效的利用，因此在活性物料涂层总用料重量不变的情况下，负极的有效容量密度(mAh/g)显著提升。所述负极电极片面对负极电流收集面的一面为所述卷绕式电池电极片组的最外面。在所述卷绕式电池电极片组最内面的所述负极电极片的活性物料的厚度较所述负极电极片面对正极电极片一面的活性物料的厚度低。在所述卷绕式电池电极片组最内面的所述负极电极片的活性物料的厚度为所述负极电极片面对正极电极片一面的活性物料的厚度的0-80%。所述负极电极片面对负极电流收集面的一面的活性物料的厚度为所述负极电极片面对正极电极片一面的活性物料的厚度的0-80%。在所述卷绕式电池电极片组最内面的所述负极电极片面对所述卷绕式电池电极片组的中空空间。所述可充电池为镍氢可充式电池，所述负极金属基片为镍片。所述负极电极片面对正极电极片一面的活性物料的厚度在O. 3mm与O. 4mm之间。在金属基片面上的活性物料的厚度因应在所述金属基片表面上的不同长度位置而改变。在一个实施例中，所述负极电极片面对负极电流收集面的一面的活性物料的厚度为所述负极电极片面对正极电极片一面的活性物料的厚度的0%-80%。由于负极电极片面对负极电流收集面的一面占负极电极片长度的颇大比例，因此减少此面上的活性物料厚度能在不影响电池性能的情况下提升活性物料的容量密度。附图说明本技术将通过以下具体实施例作为例子，其中图I为本新型充电池的卷绕式电池电极组的斜视图；图2A为图I中负极电极片的侧视示意图；图2B为图2A负极电极片的斜视图；图3为隔膜纸的斜视图；图4为隔膜纸，正极片及负极片的半组合件； 图5为将图4的半组合件卷绕成卷绕式电池电极组的过程的示意图；图6为绕卷式电池电极组的成品示意图。具体实施方式下面将结合附图对技术进行具体说明。图I所示的电极组100为卷绕式可充电电池电极组的一个具体实施例。其中，电极组100包括正极电极片110，负极电极片120以及置于正、负极电极片之间以隔离正、负极电极片的分隔片130。将此卷绕式电极组100插入一个圆筒形金属壳体，并将电极组的负极电极片与圆筒形金属壳体上的线接头连接，之后向金属壳体中注入电解液，最后密封金属壳体，即形成了一个具有卷绕式电极组的可充电电池。卷绕式电极组适用于制造多种型号的可充电池，包括标准AA，AAA, C和D型。本实施例中的电极组为镍氢(Nickel Metal Hydride, NiMH)电极组。镍氢电极组被组装入金属壳体即形成典型的镍氢可充电电池。镍氢可充电电池的正极电极片是涂有氢氧化镍(Ni (OH)2)的镍片，镍氧化物在正极电极片上形成活性区域。镍氢可充电电池的负极电极片是涂有作为活性物料的氢吸藏合金的金属基片。金属基片采用镍片。负极电极片上的活性物料选用金属互化物，最常见的为AB5类。其中，A是稀土元素镧、铈、钕、镨的混合物，B是镍、钴、锰和/或铝。分隔片由可渗透聚丙烯或亲水性聚烯烃无纺布制成。镍氢电池单元使用碱性电解液。氢氧化钾(KOH)溶液因其高导电性在镍氢电池中被广泛使用。因为制造可充电电池的原料比如镍和稀土元素都十分昂贵，而且因电池在充放电过程中进行的电化学反应主要发生在电极片的表层，因此电极片被制造成尽可能薄以降低成本同时减轻重量。另外，只有当负极电极片的活性区域和与其相对且相邻的正极电极片的活性区域大致重叠时，电化学反应才能在此重叠区域发生。图2A及图2B所示的负极电极片包括涂有活性物料的金属基片。金属基片为镍片或镀镍铁片。金属基片的上下两侧均涂有活性物料，使基数基片置于两层活性物料之间。涂有活性物料的区域形成负极电极片的活性区域。与负极电极片相对但被分隔片隔开的正极电极片上相对应区域上也有一活性区域。正、负极电极板上的活性物料在正、负极电极板重叠的活性区域内发生电化学反应。如图2A及图2B所示，在镍基片122的一面涂上活性物料形成负极电极片120的第一活性物料层124，在镍基片122的另一面涂上活性物料形成负极电极片120的第二活性物料层126。负极电极片120为复合电极片，具体包括金属基片122和第一 124、第二活性物料层126。负极电极片120绕卷绕轴160卷绕成为卷绕式负极电极片，且卷绕过程中，保持第一活性物料层124向内，即面向轴160，第二活性物料层126向外，即背向轴160。卷绕过程结束后，因第一活性物料层126的第一纵向最远端125成为卷绕式负极电极片的最里端，并面向卷绕轴160抽离后所留下的中空空间。因为中空空间并不提供可与负极电极片上的活性物料发生电化学反应的活性物料，所以负极电极板上的此第一纵向最远端125上的活性物料并不参与电化学反应，因此可相应减少此端上的活性物料层的厚度。图2A及图2B中的第一纵向最远端125的厚度减少至第二活性物料层126的同一纵向侧端(位于第一径向最远端125之下)的厚度的50%。另一方面，第二活性物料层126的第二纵向最远端127沿金属基片的长度方向与第一纵向最远端125具有最大距离，即与第一纵向最远端125分别位于金属基片122沿长度方向的两端。第二纵向最远端127是卷绕式负极电极片的最外层且面向外(背向轴)，同时与圆筒形金属壳体的内壁相连形成电池的负极。同样地，第二纵向最远端127上的活性 物料因没有可与之产生电化学反应的活性物料，不能参与电化学反应，因此可相应减少此端上的活性物料层的厚度。图2A及图2B中的第二纵向最远端127的厚度减少至第一活性物料层124的同一纵向侧端(位于第二径向最远端127之上)的厚度的50%。因第二活性物料层126的第二纵向最远端127为卷绕式负极电极片的最外层，并环绕住负极电极片的其它部分，因此第二纵向最远端127的长度与圆筒形金属壳体的内壁圆周相关且一定大于第一纵向最远端125的长度。图4所示为包括分隔片，正极片及负极片的半组合件，即进行卷绕操作之前的电极组状态。带有正集电器112的正极电极片110放置于图3所示分隔片130的第一面上，且正极电极片110的较长边与分隔片130的较长边对齐，同时也使正集电极112的自由端沿与卷绕轴160平行的方向伸出。之后将分隔片130绕过卷绕轴160折起，使分隔片130的一部分位于其上放置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可充电池，包括一个卷绕式电池电极片组，其中，所述可充电池的负极电极片包括一负极金属基片及涂于负极金属基片两面上的活性物料，其特征在于，所述负极电极片面对负极电流收集面的一面上的活性物料的厚度较所述负极电极片面对正极电极片一面上的活性物料的厚度低，所述活性物料的厚度是在金属基片一面上的活性物料的厚度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：游沛业，蔡晋春，于红帅，
申请(专利权)人：惠州时代电池有限公司，
类型：实用新型
国别省市：