[发明专利]轴向端面集流的圆柱形锌镍电池及其制作方法

权利要求书

1.一种轴向端面集流的圆柱形锌镍电池，其特征在于包括正电极(1)、负电极(2)、复合隔膜(3)、正极集流盘(4)、负极集流盘(5)、正极轴向集流端面(6)、负极轴向集流端面(7)、电池壳体(8)、密封绝缘圈(9)、盖帽(10)、排气安全阀(11)；电池壳体(8)底部设有正极集流盘(4)，正极集流盘(4)上设有正极轴向集流端面(6)，正极轴向集流端面(6)与正电极(1)相连，电池壳体(8)上端部设有盖帽(10)并用密封绝缘圈(9)密封，盖帽(10)顶部设有排气安全阀(11)，盖帽(10)下表面设有负极集流盘(5)，负极集流盘(5)与负极轴向集流端面(7)相连，负极轴向集流端面(7)与负电极(2)相连，正电极(1)与负电极(2)间隔平行放置，并用复合隔膜(3)隔离。

2.一种如权利要求1所述轴向端面集流的圆柱形锌镍电池制作方法，其特征在于：正电极(1)、负电极(2)是由正、负集流体材料分别涂覆正、负电极活性物质，经干燥、辊压后，形成带状正电极、负电极，正电极一侧和负电极一侧预留1～3mm宽度未经涂覆的空白带，作为集流带，把复合隔膜(3)、正电极(1)、复合隔膜(3)、负电极(2)交替叠放，并将正、负电极具有集流带的一侧错开180度放置，高出复合隔膜1～3mm，经卷绕后，在外面包覆耐碱绝缘胶带，并把高出于复合隔膜(3)外的螺旋形正、负电极集流带向卷绕轴心方向折压，形成具有正极轴向集流端面(6)和负极轴向集流端面(7)的圆柱形电池组芯，将电池组芯塞入电池壳体(8)后，电池组芯的正极端面(6)与焊接在电池壳体(8)底部的正极集流盘(4)接触，经滚槽、注电解液、压盖帽(10)、进行封口工序后，产生轴向压力，使得正极集流盘(4)与电池组芯正极端面(6)紧密接触，负极集流端面(7)与焊接在有密封绝缘圈(9)和盖帽(10)上的负极弹性集流盘(5)紧密接触，盖帽(10)上设有排气安全阀(11)和若干个排气小孔，用于防止内部气压过高带来的危害。

3.如权利要求2所述的一种轴向端面集流的圆柱形锌镍电池制作方法，其特征在于所述的正极集流体材料为泡沫镍或镀镍冲孔钢带，负极集流体材料为表面镀有Sn、Zn、Ag、Ti、In、Bi中的一种或几种的铜网。

4.如权利要求2所述的一种轴向端面集流的圆柱形锌镍电池制作方法，其特征在于所述的复合隔膜(3)由微孔PE或PP薄膜与贮液耐碱无纺布粘接而成，所用粘合剂选用重量比为1～5：1～2：2～10的KOH、CMC和PVA水溶液混合而成，或使用超声波焊机将二层隔膜复合在一起。

5.如权利要求2所述的一种轴向端面集流的圆柱形锌镍电池制作方法，其特征在于所述的正极集流盘(4)是由机械冲出若干小孔、并带有0.2～0.5mm高度毛刺的圆钢片，表面镀有Sn、Ni、Ag、Ti中的一种或几种，负极集流盘(5)是十字翼翅形状的弹性金属片，沿每个翼翅的中心线处的一边向下折弯10～45度角度，形成其边上带有梳齿状的蝶形弹性元件，负极集流盘(5)焊接在带有排气安全阀(11)和密封绝缘圈(9)的盖帽(10)上，盖帽表面镀有Sn、In、Zn、Cu、Ni、Ag中的一种或几种。

6.如权利要求2所述的一种轴向端面集流的圆柱形锌镍电池制作方法，其特征在于所述的正极活性物质组份由重量百比为78～88%的Ni(OH)₂、4～8%的石墨、3～8%的CoO、3～5%的PTFE、2～3%的CMC、其余为去离子水组成。

7.如权利要求2所述的一种轴向端面集流的圆柱形锌镍电池制作方法，其特征在于所述的负极活性物质组份由重量百比为55～82%的ZnO、2～10%的金属Zn粉、1～5%的石墨、10～20%的Ca(OH)₂、3～5%的PTFE、1～2%的CMC、0.5～1.0%的SnO、0.5～2.0%的Bi₂O₃、其余为去离子水组成。

8.如权利要求2所述的一种轴向端面集流的圆柱形锌镍电池制作方法，其特征在于所述的电解液的组份为4.5～6mol·L^-1  的KOH、1.0～3.0mol·L^-1的NaOH、 0.4～1.0mol·L^-1的LiOH、0.5～3.0mol·L^-1的KF，用ZnO饱和的溶液。