[发明专利]一种集流效果经改善的圆柱形蓄电池及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集流效果经改善的圆柱形蓄电池及制作方法，所述的集流效果的改善是指集流面积的增加，属于圆柱形蓄电池及制作领域。 

背景技术

近几年来，随着混合动力汽车、电动汽车、电动摩托车、电动自行车及电动工具等市场的不断发展，蓄电池的作用越来越被重视，蓄电池组的规模即每组中集成电池的数量越来越大，对蓄电池的功率输出特性和可靠性要求也越来越高。 

可是，目前被广泛使用的蓄电池，如镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池及铅酸电池，都存在着单体电池的容量越大，其功率性能显著下降的情况。造成这种结果的原因很多，但是，其中最主要的一个原因是电池本身的集流效果下降、内阻较大所导致的。特别是在大电流充放电时，因电池产生的热量不能及时导出，整组电池就会在高温下工作，因而导致电池性能的迅速劣化；更为严重的是，如果电池组内部热量导出不均匀，就会使个别电池处于比同组中其它电池更高的环境温度下工作，从而易造成这部分电池过充或过放，性能过早衰退，从而导致整组电池性能降低和寿命缩短。为了减少电池组内部热量局部积聚和温度不均匀，人们不得不加大电池之间的排列间距，采取通风甚至通水等强制冷却措施，这样不仅增大了电池组的体积，更提高了设计难度和制造成本。 

传统的蓄电池结构如图1所示，所述的结构是采用金属壳的圆柱型蓄电池电池壳3为中空带底部的圆柱型，安全阀4是目前碱性密封蓄电池上普遍采用的一种安全阀，也就是正极端子2，安全阀4与电池壳3通过一个塑胶材质的绝缘垫5来实现电气绝缘，同时起到密封作用。传统蓄电池的制作步骤：(1)按传统的技术制作出预定尺寸的正极板9、负极板10，将隔膜11放在正极板9和负极板11之间，一起卷绕成圆筒状极组。(2)将筒状极组装入电池壳3中，将电阻焊机的针状电极从筒装极组的中心插入，并与负极集流板8 接触，将电阻焊机的另一个电极与电池壳底接触，使负极集流板8与电池壳底焊住。注入电解液，再用类似的方法将正极引流元件与安全阀4焊住。(3)采用机械方法通过绝缘垫5将电池壳3与安全阀4密封并实现电气绝缘。 

松下电器产业株式会社的专利ZL02145775.1及三洋电机株式会社的专利ZL02145739.5均采用的是如附图1所示的传统结构，蓄电池高度越高，内部的集流越困难，本发明针对传统的蓄电池结构散热性能较差的问题，提出了能有效增加集流效果提高功率性能的蓄电池内部结构。所提供的蓄电池结构由于改善了集流效果，降低了电池内阻，提高了功率性能，也提高了蓄电池的散热效果。 

发明内容

本发明提供一种集流效果经改善的圆柱形蓄电池及其制作方法。 

本发明的提供的集流效果经改善的蓄电池，包括：一个圆柱形电池壳体；一个放置在圆柱形电池壳体内的发电元件；一个将发电元件密封在电池壳腔内的圆形正极端子，正极端子可将发电元件产生的电流导出并装有保证电池在意外情况下不破裂、不爆炸的安全装置。 

上述的发电元件由两个或两个以上发电单元并联连接而成。所述的发电元件的正极通过正极引流元件与正极端子相连。所述的发电元件的负极通过负极引流元件与负极端子相连。 

所述的每个发电单元是由薄片状正极、负极、隔膜及电解质和引流元件构成，薄片状正极板和负极板分别处于隔膜的两侧并被隔膜隔开。电解质可以是液态的，分布在正极、负极和隔膜中并被电池壳体收容，并与正极、负极和隔膜一起密封在电池中；电解质也可以是凝胶状的，和隔膜结合在一起。 

本发明的蓄电池制造方法，包括： 

(1)制备圆柱电池壳体 

所述电池壳体可以由金属，如碱性蓄电池常用的镀镍碳钢、锂离子电池常用的铝、不锈钢等材料制成，也可以由树脂，如酸性蓄电池及碱性蓄电池常用的PP、PE、PPE、ABS、MBS等材料制成。 

当所述电池壳体为金属材料时，可以采用减薄拉伸等加工方法一次成型，也可以采用焊接的方法将壳壁和壳底连接在一起而成。 

(2)按传统方法制备正极板和负极板，正、负极板的宽度小于传统蓄电 池单个发电单元的正负极板宽度的一半。 

(3)将正极板、负极板与隔膜一起，螺旋式地卷绕成极组，并且极组外径比圆柱形电池壳体的内径小0.1～0.5mm。 

(4)为步骤3制作的极组的正极和负极装配上引流元件。 

所述引流元件，可以是集流片，通过端面焊的方式与极组连接在一起； 

也可以是引流条，它们在制备极板时就预留或焊接在极板上；也可以是以上两者不同形式的组合。 

(5)将上述带有引流元件的2个发电单元通过正、负连接片并联为一个柱状的发电元件。