[发明专利]二次电池及其电池极板的制造方法

说明书

本发明涉及一种电池的生产方法，尤其涉及一种二次电池的生产方法。

电池由正极活性物质、负极活性物质、隔膜以及电解质四者构成。其电化学反应是在正极活性物质、负极活性物质以及电解质三者的界面处进行。人们在实际使用中对电池的要求是：电动势高、放电时的电压降低随时间的变化要小、重量比容积或体积比容积及利用率大、贮存性及耐久性优异；对于二次电池来说，还要求充电时的电压上升要小，电流效率要大。但是，目前市售的电池，尤其是二次电池，由于其生产方法的问题，因此都存在这样那样的缺点，例如铅蓄电池和碱性蓄电池，这类电池的充放电次数虽然可达到50～200个循环，但由于在制作过程中没有将电极中活性物质的单元磁体进行排列，因而生产的电池不能达到理想状态，致使容易损坏和寿命很短。

本发明的目的就是为了解决现有二次电池的缺点而提供的一种在生产过程中采用简单方法即可使二次电池的充放电性能改善的二次电池及其制造方法。

解决本发明的技术方案是：一种二次电池，由填充了活性物质的正、负极极板、隔膜和电解质构成，其特征在于：所述的正、负极极板均经过磁化取向。

本发明二次电池的极板的制造方法是：先将金属导电体例如：镍网/以镍及不锈钢的多孔性薄板/发泡镍制成板栅，再在板栅上涂覆含浸有粘合剂的镍/铜/铁/锌/锰/锂/钛/镁/钴/铝/储氢合金/石墨/碳等活性物质制成基板，然后送到干燥工序，再切割、安装电极引线制成。其特征在于：把涂覆含浸有活性物质的金属粉末的基板先通过取向器进行取向后，再送到干燥等后道工序。

由于本发明采用了以上的技术方案，因此生产出来的电池、尤其是二次电池其极板的电流流向一致，大电流时充放电性能好，使电池使用寿命延长。

为进一步理解本发明的性能、特征，现结合较佳实施例及其附图详细说明如下。

附图一是本发明第一种生产二次电池极板的实施例的生产流程图；

附图二是本发明第二种生产二次电池极板的实施例的生产流程图；

附图三是电池活性物质未经过取向时的物质排列图；

附图四是电池活性物质经过取向后的物质排列图；

附图五是本发明300mAh时充、放电曲线图。

本发明二次电池，由填充了活性物质的正、负极极板和电解质构成，所述的正、负极极板均经过磁化取向。

图1所示是本发明第一实施例二次电池的极板的制造流程图，这是一种湿法机械生产流程图。先将镍网或以镍及不锈钢的多孔性薄板或发泡镍制成板栅11，绕在滚筒12上，再通过滚轴13将板栅11引导到贮有活性物质14的容器中经过，在板栅11上涂覆镍/铜/铁/锌/锰/锂/镁/钴/铝/石墨/碳等活性物质14制成基板15；再把含有活性物质的基板15通过取向器16进行取向，然后通过预备干燥炉17让水分蒸发掉；再通过预备烧成炉18使活性物质热分解；最后送到烧结炉中烧结，再经过冷却部19冷却，然后再切割、加设电极引线制成极板。

本发明的湿法生产电池极板也可采用手工制作的方法：先将活性物质由人工涂覆在板栅上制成基板，在基板上的活性物质没有干燥前送到取向器内取向，然后再干燥压制成极板。

附图2是本发明制造二次电池极板的第二种制造方法的流程图，这是一种干法生产极板的流程图。先制成以镍网或以镍及不锈钢的多孔性薄板或发泡镍制成板栅21绕在滚筒22上，再将含浸有活性物质的金属粉末由自动料斗23投放覆设在板栅21上，通过传送带24传送板栅及其上所载的活性物质到取向器25，经过取向器取向后压制成基板26，然后到干燥器27制成极板。

本发明所述的取向器是一个电流磁场或是由一个永久磁铁构成的磁场。永久磁铁的磁感应强度约为100高斯～8000高斯；电流磁场的磁感应强度为5000高斯～50000高斯。取向时间与在取向器中经过时的该取向器的磁感应强度和极板的面积有关，在极板面积宽度一定的情况下，取向器磁感应强度越大，取向时间越短。以上两个实施例均为手机用的镍氢电池，其正、负极极板制造过程中基板经过磁场感应强度为1000高斯的取向器时，约需30秒钟。若经过28000高斯的取向器时只需约1秒钟。

电池活性物质未经过取向时的物质排列图如图3所示。由于本发明在制造电池极板时基板经取向器取向后，其活性物质中的单元磁体均按磁场强度的方向顺序排列(如图4所示)，因此制成电池后其电流方向一致，充放电效果好，转换效率高，300mAh时的充放电性能请参见图5。尤其大电流放电时，比一般的电池放电电流要高30％，满足大功率用电器具的要求。

采用本发明的方法可以制成锂镍离子电池、锂锰离子电池、锂离子电池、锂聚合物电池以及镍镉。镍氢、锌锰、锌镍、钛等电池。本发明电池寿命长，经测试，放电到500次时放电电流仍为标准容量的80％。可广泛应用在自动办公设备、音响影像设备、通讯设备、电动工具等场合。