專利名稱：二次電池及其電池極板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種二次電池的生產(chǎn)方法。
電池由正極活性物質(zhì)、負(fù)極活性物質(zhì)、隔膜以及電解質(zhì)四者構(gòu)成。其電化學(xué)反應(yīng)是在正極活性物質(zhì)、負(fù)極活性物質(zhì)以及電解質(zhì)三者的界面處進(jìn)行。人們在實(shí)際使用中對電池的要求是電動(dòng)勢高、放電時(shí)的電壓降低隨時(shí)間的變化要小、重量比容積或體積比容積及利用率大、貯存性及耐久性優(yōu)異；對于二次電池來說，還要求充電時(shí)的電壓上升要小，電流效率要大。但是，目前市售的電池，尤其是二次電池，由于其生產(chǎn)方法的問題，因此都存在這樣那樣的缺點(diǎn)，例如鉛蓄電池和堿性蓄電池，這類電池的充放電次數(shù)雖然可達(dá)到50～200個(gè)循環(huán)，但由于在制作過程中沒有將電極中活性物質(zhì)的單元磁體進(jìn)行排列，因而生產(chǎn)的電池不能達(dá)到理想狀態(tài)，致使容易損壞和壽命很短。
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有二次電池的缺點(diǎn)而提供的一種在生產(chǎn)過程中采用簡單方法即可使二次電池的充放電性能改善的二次電池及其制造方法。
解決本發(fā)明的技術(shù)方案是一種二次電池，由填充了活性物質(zhì)的正、負(fù)極極板、隔膜和電解質(zhì)構(gòu)成，其特征在于所述的正、負(fù)極極板均經(jīng)過磁化取向。
本發(fā)明二次電池的極板的制造方法是先將金屬導(dǎo)電體例如鎳網(wǎng)/以鎳及不銹鋼的多孔性薄板/發(fā)泡鎳制成板柵，再在板柵上涂覆含浸有粘合劑的鎳/銅/鐵/鋅/錳/鋰/鈦/鎂/鈷/鋁/儲氫合金/石墨/碳等活性物質(zhì)制成基板，然后送到干燥工序，再切割、安裝電極引線制成。其特征在于把涂覆含浸有活性物質(zhì)的金屬粉末的基板先通過取向器進(jìn)行取向后，再送到干燥等后道工序。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，因此生產(chǎn)出來的電池、尤其是二次電池其極板的電流流向一致，大電流時(shí)充放電性能好，使電池使用壽命延長。
為進(jìn)一步理解本發(fā)明的性能、特征，現(xiàn)結(jié)合較佳實(shí)施例及其附圖詳細(xì)說明如下。
附圖一是本發(fā)明第一種生產(chǎn)二次電池極板的實(shí)施例的生產(chǎn)流程圖；附圖二是本發(fā)明第二種生產(chǎn)二次電池極板的實(shí)施例的生產(chǎn)流程附圖三是電池活性物質(zhì)未經(jīng)過取向時(shí)的物質(zhì)排列圖；附圖四是電池活性物質(zhì)經(jīng)過取向后的物質(zhì)排列圖；附圖五是本發(fā)明300mAh時(shí)充、放電曲線圖。
本發(fā)明二次電池，由填充了活性物質(zhì)的正、負(fù)極極板和電解質(zhì)構(gòu)成，所述的正、負(fù)極極板均經(jīng)過磁化取向。


圖1所示是本發(fā)明第一實(shí)施例二次電池的極板的制造流程圖，這是一種濕法機(jī)械生產(chǎn)流程圖。先將鎳網(wǎng)或以鎳及不銹鋼的多孔性薄板或發(fā)泡鎳制成板柵11，繞在滾筒12上，再通過滾軸13將板柵11引導(dǎo)到貯有活性物質(zhì)14的容器中經(jīng)過，在板柵11上涂覆鎳/銅/鐵/鋅/錳/鋰/鎂/鈷/鋁/石墨/碳等活性物質(zhì)14制成基板15；再把含有活性物質(zhì)的基板15通過取向器16進(jìn)行取向，然后通過預(yù)備干燥爐17讓水分蒸發(fā)掉；再通過預(yù)備燒成爐18使活性物質(zhì)熱分解；最后送到燒結(jié)爐中燒結(jié)，再經(jīng)過冷卻部19冷卻，然后再切割、加設(shè)電極引線制成極板。
本發(fā)明的濕法生產(chǎn)電池極板也可采用手工制作的方法先將活性物質(zhì)由人工涂覆在板柵上制成基板，在基板上的活性物質(zhì)沒有干燥前送到取向器內(nèi)取向，然后再干燥壓制成極板。
附圖2是本發(fā)明制造二次電池極板的第二種制造方法的流程圖，這是一種干法生產(chǎn)極板的流程圖。先制成以鎳網(wǎng)或以鎳及不銹鋼的多孔性薄板或發(fā)泡鎳制成板柵21繞在滾筒22上，再將含浸有活性物質(zhì)的金屬粉末由自動(dòng)料斗23投放覆設(shè)在板柵21上，通過傳送帶24傳送板柵及其上所載的活性物質(zhì)到取向器25，經(jīng)過取向器取向后壓制成基板26，然后到干燥器27制成極板。
本發(fā)明所述的取向器是一個(gè)電流磁場或是由一個(gè)永久磁鐵構(gòu)成的磁場。永久磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為100高斯～8000高斯；電流磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為5000高斯～50000高斯。取向時(shí)間與在取向器中經(jīng)過時(shí)的該取向器的磁感應(yīng)強(qiáng)度和極板的面積有關(guān)，在極板面積寬度一定的情況下，取向器磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，取向時(shí)間越短。以上兩個(gè)實(shí)施例均為手機(jī)用的鎳氫電池，其正、負(fù)極極板制造過程中基板經(jīng)過磁場感應(yīng)強(qiáng)度為1000高斯的取向器時(shí)，約需30秒鐘。若經(jīng)過28000高斯的取向器時(shí)只需約1秒鐘。
電池活性物質(zhì)未經(jīng)過取向時(shí)的物質(zhì)排列圖如圖3所示。由于本發(fā)明在制造電池極板時(shí)基板經(jīng)取向器取向后，其活性物質(zhì)中的單元磁體均按磁場強(qiáng)度的方向順序排列(如圖4所示)，因此制成電池后其電流方向一致，充放電效果好，轉(zhuǎn)換效率高，300mAh時(shí)的充放電性能請參見圖5。尤其大電流放電時(shí)，比一般的電池放電電流要高30％，滿足大功率用電器具的要求。
采用本發(fā)明的方法可以制成鋰鎳離子電池、鋰錳離子電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池以及鎳鎘。鎳氫、鋅錳、鋅鎳、鈦等電池。本發(fā)明電池壽命長，經(jīng)測試，放電到500次時(shí)放電電流仍為標(biāo)準(zhǔn)容量的80％?？蓮V泛應(yīng)用在自動(dòng)辦公設(shè)備、音響影像設(shè)備、通訊設(shè)備、電動(dòng)工具等場合。
權(quán)利要求
1.一種二次電池，由填充了活性物質(zhì)的正、負(fù)極極板、隔膜和電解質(zhì)構(gòu)成，其特征在于所述的正、負(fù)極極板均經(jīng)過磁化取向。
2.一種二次電池極板的制造方法先將金屬導(dǎo)電體例如鎳網(wǎng)/以鎳及不銹鋼的多孔性薄板/發(fā)泡鎳制成板柵，再在板柵上涂覆含浸有粘合劑的鎳/銅/鐵/鋅/錳/鋰/鈦/鎂/鈷/鋁/儲氫合金/石墨/碳等活性物質(zhì)制成基板，然后送到干燥工序，再切割、安裝電極引線制成。其特征在于把涂覆含浸有活性物質(zhì)的金屬粉末的基板先通過取向器進(jìn)行取向后，再送到干燥等后道工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二次電池極板的制造方法，其特征在于所述的二次電池極板的制造方法也可是將活性物質(zhì)由料斗投放在板柵上，再通過傳送帶傳送板柵到取向器，經(jīng)過取向器取向后壓制成基板，然后干燥、切割、加設(shè)電極引線制成極板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二次電池極板的制造方法，其特征在于所述的取向器是一個(gè)電流磁場或是由一個(gè)永久磁鐵構(gòu)成的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為100高斯～50000高斯。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二次電池極板的制造方法，其特征在于所述的經(jīng)取向器取向后的活性物質(zhì)中的單元磁體均按磁場強(qiáng)度的方向順序排列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二次電池,由填充了活性物質(zhì)的正、負(fù)極極板、隔膜和電解質(zhì)構(gòu)成,正、負(fù)極極板生產(chǎn)過程中均經(jīng)過磁化取向。這種電池電流方向一致,充放電效果好,轉(zhuǎn)換效率高,使用壽命長。大電流放電時(shí),比一般的電池效率高30%,滿足大功率用電器具的要求。經(jīng)測試,充放電500次后放電電流仍為標(biāo)準(zhǔn)容量的80%。采用本發(fā)明的方法可以制成鋰鎳電池、鋰錳電池、鋰離子電池以及鎳鎘、鎳氫、鋅錳、鋅鎳、鈦、鋰聚合物等電池,作為音響影像、辦公通訊等設(shè)備的電源。
文檔編號H01M10/04GK1197302SQ9811071
公開日1998年10月28日 申請日期1998年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月16日
發(fā)明者謝建平 申請人:謝建平