专利名称：二次电池的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种二次电池，特别是指一种电极端面汇流效果佳，放电容量高，且大电流充放电性能优良的二次电池。
背景技术：
众所周知，随着各种便携式电器产品及电动工具的广泛使用，人们对作为上述器件备用电源的二次电池的性能要求越来越高，特别是对于工具电池，要求其具有良好的大电流充放电性能及较高的大电流放电容量。
为了提高工具电池的大电流性能，通过对电极进行端面焊接这一方法被越来越多地采用。尤其是具有涡卷状电极组的电池，在对电极进行端面焊接时，集电器与电极组端面接触点的多少，或者集电器与电极组端面的导通点面积大小对电池的放电性能有着较大影响。目前一般是在集电器上穿孔或开口，使形成均匀的毛刺，从而有利于集电器与电极组相接触及焊接，请参考中国专利第CN98105286.X号，以及中国专利第CN03224363号，该两件专利均提到一种集电器结构，即在集电器中心向外设置开口并延伸至集电器基板外周边缘，且开口的边缘部分向下翻边形成有突出肋，通过突出肋与涡卷状电极组端面彼此交叉咬合，产生多个部位彼此焊接，再通过集电器的极耳部分的顶端与帽型端子彼此焊接而导通。这种集电结构通过将以前的点面接触，改进为咬合并焊接，增加了集电器同电极组的导通面积。
但是，由于采用的是肋条状结构，而电极组端面为涡卷状，这样集电器上的每根肋与电极组的接触也仅限于几个有限交叉点，导通的面积不大，同时电极组端面上没有与肋相交或者没有与集电器接触的部位无法导通，影响了集电效果。因此，要进一步提高工具电池的大电流性能与大电流充放电性能，就必须提高其集电器与电极组端面的接触面积，最大程度地减小电池内阻。
发明内容
为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种电极端面汇流效果佳，且大电流充放电性能优良的二次电池。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型一种二次电池，包括由正极板、负极板和隔膜组成的极芯，该极芯的一端形成有涡卷状电极组，与所述电极组电连接的集电器，共同安放在一个金属外壳内，由帽型端密封，所述集电器设有极耳，并通过极耳顶端与帽型端与彼此焊接，尤其是所述二次电池还包括有一金属发泡体，所述电极组端面是嵌入在该金属发泡体内达成电连接关系，所述集电器是通过与金属发泡体彼此焊接而达成与电极组电连接。
在上述的二次电池结构中，其中其中电极组的端面嵌入金属发泡体的深度在0-1.5mm之间，优选为0-1mm。
所述金属发泡体的孔隙率在99％-40％之间。
所述金属发泡体经过机械方法压缩使电极组端面嵌入其内的压缩比在30％-80％之间。
所述金属发泡体的厚度在1-3mm，压缩后的厚度在0.1-2mm。
所述金属发泡体面积为电极组端面面积的95％-60％。
所述金属发泡体是由与电极导电集体或集电器相同的材料制成，或者是能够在此电池环境中稳定存在的金属或合金材料，或者是通过在普通发泡体进行表面处理形成一层能够在此电池中稳定存在的金属或合金材料制成。
所述集电器与极耳之间是通过一体成型在一起。
本实用新型的有益效果在于由于采用“柔性”的金属发泡体预先同电极组端面进行导通，避免了由于电极组端面不平及常用集电器刚性较好而导致集电器同电极组端面接触不充分，以及常用集电器与电极组端面接触点少的不足，极大限度的增加了电极组与集电器之间的导通面积，降低了二次电池内阻，改善了二次电池内部电流分布的均匀性，提高了二次电池的大电流充放电性能和放电容量。
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1是本实用新型二次电池的实施例中所示镍氢二次电池的局部剖面图。
图2是本实用新型二次电池的集电器结构示意图。
具体实施方式
现以镍氢二次电池的结构为例说明本实用型二次电池结构请一起参阅图1和图2，设电池A是具有标称容量为3300mAh的Sc型镍氢二次电池，其具体结构及制作过程如下制作一个尺寸约为240mm×33mm×0.58mm的镍正极板1和一个尺寸约为310mm×33.6mm×0.33mm的储氢合金负极板2。正极板1在其长度方向上的端子边缘装有裸露的镍片电极3，在各正负极板1、2之间插入一个隔膜，使正负极板1、2相互错开形成电芯，并使裸露的镍片电极3向外，螺旋的缠绕所有电极3以形成涡卷状电极组，整个电极组与电芯安放于电池外壳4内，正极板1的镍片电极3位于上端，将一个面积为电极组端面面积的85％(可以为95％-60％间的任意值)，孔率为99％-40％间任意值，最佳值为98％，厚约为2mm圆形发泡镍5(可以为其它金属种类的金属发泡体)安放在其上，该厚度可以为1-3mm间的任意值，通过机械挤压，使正极板1上的镍片电极嵌入发泡镍5中，挤压后发泡镍5的厚度约为0.8mm(压缩后的厚度可以在0.1-2mm间的任意值)，将一个引出有极耳61的集电器6安置在发泡镍5上(极耳61与集电器6之间是一体成型的)，对集电器6的主体部分与发泡镍5，以及涡卷状电极组端面嵌入发泡镍5中的端子进行焊接，之后，再将集电器6的极耳61部分伸出端与帽型端7焊接，把预定量的碱性电解液注入电池外壳中，然后通过帽型端7对电池封口。这样得到本实用新型的二次电池A。
如图1所示，放置在电极组上端端面的发泡镍5经过机械挤压后，电极组上端的镍片电极3沿长度方向几乎全都嵌入发泡镍5中，这样除了电极组端面、发泡镍5以及集电器6之间的焊接部位以外，还存在电极组与发泡镍5间的接触导通，从而增加了导通面积，使得整个二次电池的电流分布均匀，减小了二次电池内阻，提高了大电流充放电性能。
为了测验上述结构的二次电池，制作50支二次电池A，称为二次电池A组。
以现有技术再制作二次电池B，作为比较例。其中二次电池B的结构与实施例二次电池A基本相同，只是在电极组上端没有金属发泡体(如发泡镍)，将集电器直接与电极组彼此焊接。二次电池制作过程同实施例，制作50支二次电池B，称为二次电池B组。
对A、B组二次电池进行充放电性能测试将电池以3000mA充电70分钟，控制-ΔV＝10mV，搁置30分钟，然后以30000mA放电至电压为0.8V，放电容量记为10C放电容量。测试结果见下表
如上表所示，具有电池A结构的电池放电容量比具有电池B结构的电池放电容量平均高80mAh。
本实用新型实例是以镍氢Sc电池进行说明的，但对与其他二次电池如镍一镉电池，镍锌电池也同样适用。
权利要求1.一种二次电池，包括由正极板、负极板和隔膜组成的极芯，该极芯的一端形成有涡卷状电极组，与所述电极组电连接的集电器，共同安放在一个金属外壳内，由帽型端密封，所述集电器设有极耳，并通过极耳顶端与帽型端与彼此焊接，其特征在于所述二次电池还包括有一金属发泡体，所述电极组端面是嵌入在该金属发泡体内达成电连接关系，所述集电器是通过与金属发泡体彼此焊接而达成与电极组电连接。
2.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于其中电极组的端面嵌入金属发泡体的深度在0-1.5mm之间。
3.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于所述金属发泡体的孔隙率在99％-40％之间。
4.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于所述金属发泡体经过机械方法压缩使电极组端面嵌入其内的压缩比在30％-80％之间。
5.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于所述金属发泡体的厚度在1-3mm，压缩后的厚度在0.1-2mm。
6.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于所述金属发泡体面积为电极组端面面积的95％-60％。
7.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于所述金属发泡体是由与电极导电集体或集电器相同的材料制成。
8.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于所述集电器与极耳之间是通过一体成型在一起。
9.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于所述金属发泡体是由够在此电池环境中稳定存在的金属制成。
10.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于所述金属发泡体是通过在普通发泡体进行表面处理形成一层能够在此电池中稳定存在的金属制成。
专利摘要本实用新型一种二次电池，包括由正极板、负极板和隔膜组成的极芯，该极芯的一端形成有涡卷状电极组，与所述电极组电连接的集电器，共同安放在一个金属外壳内，由帽型端密封，所述集电器设有极耳，并通过极耳顶端与帽型端与彼此焊接，尤其是所述二次电池还包括有一金属发泡体，所述电极组端面是嵌入在该金属发泡体内达成电连接关系，所述集电器是通过与金属发泡体彼此焊接而达成与电极组电连接。所述的二次电池的电极端面汇流效果佳，放电容量高，且大电流充放电性能优良。
文档编号H01M4/02GK2914348SQ20052011972
公开日2007年6月20日 申请日期2005年11月28日 优先权日2005年11月28日
发明者周文会 申请人:比亚迪股份有限公司