專(zhuān)利名稱(chēng)：：高容量h9v可充電鎳氫電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電池領(lǐng)域，特別是一種可充電H9V鎳氫電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
：目前H9V可充電電池均采用圓柱型或扣式可充電鎳氫單體電池組成，電池最大容量180mAh。圓柱型H9V可充電鎳氫電池其內(nèi)部是由7個(gè)圓柱型可充電鎳氫電池組成，由于圓與圓形電池盒之間、圓與矩形電池盒之間存在較多的空隙，所以其空間利用率約為50%;而扣式H9V可充電鎳氫電池其內(nèi)部是由7個(gè)橢圓型扣式可充電鎳氫電池疊加組成，由于橢圓與矩形電池盒之間存在較多的空隙，所以其空間利用率約為78%。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種容量高達(dá)280mAh，且電池盒空間利用率達(dá)到90%以上的H9V可充電鎳氫電池。本發(fā)明的另一個(gè)目的就是提供一種封口牢固，電池液不易滲漏的H9V可充電鎳氫電池的制造方法。本發(fā)明可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)極之間設(shè)有正極，負(fù)極與正極之間設(shè)有隔膜，依次疊加后放入鋼殼內(nèi)并注入電解液，在鋼殼托位處設(shè)有密封圈，密封圈內(nèi)設(shè)有蓋帽，即得到方型可充電鎳氫電池，其特征在于將七個(gè)方型可充電鎳氫電池套入套管內(nèi)，方型可充電鎳氫電池之間通過(guò)連接片串聯(lián)連接，正極引出片與膠蓋上的正極端子連接，負(fù)極引出片與負(fù)極端子連接，方型可充電鎳氫電池表面貼有皺紋膠和海綿膠后裝入膠盒內(nèi)，膠蓋與膠盒密封，即制成H9V可充電鎳氫電池。其制造方法(a)將四片負(fù)極之間設(shè)有三片正極，負(fù)極與正極之間設(shè)有隔膜，依次疊加后放入鋼殼內(nèi)，向鋼殼內(nèi)注入電解液0.4-0.5克，鋼殼托位處設(shè)有密封圈，并點(diǎn)焊蓋帽，即得方型可充電鎳氫電池；(b)將鋼殼的口沿成方型托位，將點(diǎn)焊好蓋帽的方型可充電鎳氫電池放入沖床內(nèi)用一封模具進(jìn)行一次封口，使鋼殼與密封圈進(jìn)行收縮；取出，用二封模具進(jìn)行二次封口，將封口處的鋼殼與密封圈再次收縮，并使鋼殼口沿部彎成圓角后與密封圈、蓋帽緊密配合；(C)將七個(gè)方型可充電鎳氫電池套入套管內(nèi)，方型可充電鎳氫電池與連接片點(diǎn)焊連接，正極引出片與膠蓋上的正極端子連接，負(fù)極引出片與負(fù)極端子連接，方型可充電鎳氫電池表面貼有皺紋膠和海綿膠后裝入膠盒內(nèi)，通過(guò)超聲波焊接，將膠蓋與膠盒密封，即制成H9V可充電鎳氫電池。步驟(a)中電解液是6~8摩爾/升氫氧化鉀、0.5~1.5摩爾/升氫氧化鈉和0.5~1.5摩爾/升氫氧化鋰混合而成，比重為1.28~1.35克/亳升。步驟(b)中的一封模具是中空為矩形的合金模具，中空矩形部分由外至內(nèi)逐漸縮小。步驟(b)中的二封模具是中空為圓角矩形的合金模具，中空矩形部分由外至內(nèi)逐漸縮小且在終止位置呈半徑為0.5~1.5mm的圓角。本發(fā)明的H9V可充電鎳氫電池內(nèi)部是由七個(gè)方型可充電鎳氫電池串聯(lián)而成，極大的利用了電池盒的內(nèi)部空間，空間利用率高達(dá)90%以上，容量高達(dá)280mAh，是目前圓柱型或扣式H9V可充電鎳氫電池容量的1.4~2倍，大大提高了電池的使用周期，減少了電池的充電次數(shù)，從而延長(zhǎng)了電池的使用壽命，H9V可充電鎳氫電池外形尺寸符合IEC60086及GB/T8897標(biāo)準(zhǔn)中6F22的要求。此外，本發(fā)明釆用了機(jī)械封口方式，其原理在于機(jī)械封口釆用了托位鋼殼，托位鋼殼以托位托住密封圈和蓋帽，封口后蓋帽、密封圈與鋼殼形成緊密配合不會(huì)造成如激光焊形成的孔洞，因此，具有封口牢固、電解液不易泄露的特點(diǎn)。圖1為本發(fā)明的一個(gè)方型可充電鎳氫電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明H9V可充電鎳氫電池內(nèi)部組合的主視圖。圖3為本發(fā)明H9V可充電鎳氫電池內(nèi)部組合的左視圖。圖4為鋼殼的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為一封模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為一封模具的俯視圖。圖7為二封模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為二封模具的俯視圖。圖9為本發(fā)明不同倍率放電的曲線(xiàn)測(cè)試圖。在圖中蓋帽l,密封圈2，正極3,隔膜4，負(fù)極5，鋼殼6,海綿膠7,負(fù)極引出片8，皺紋膠9，膠盒IO,膠蓋ll,負(fù)極端子12,正極端子13,方型可充電鎳氫電池14,連接片15,正極引出片16，套管17。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但其不代表為本發(fā)明的唯一實(shí)施方式。實(shí)施例一請(qǐng)閱附圖，貯氫合金負(fù)極5之間設(shè)有氫氧化鎳正極3，貯氫合金粉負(fù)極5與氫氧化鎳正極3之間設(shè)有隔膜4，即按正極3、隔膜4、負(fù)極5的方式依次疊加后放入鋼殼6內(nèi)并注入電解液，在鋼殼6托位處設(shè)有密封圈2,密封圏2內(nèi)設(shè)有蓋帽1，即得到方型可充電鎳氫電池14,將七個(gè)方型可充電鎳氫電池14套入聚氯乙烯套管17內(nèi)，方型可充電鎳氫電池14之間通過(guò)連接片15以串聯(lián)方式連接，正極引出片16與膠蓋11上的正極端子13連接，負(fù)極引出片8與負(fù)極端子12連接，方型可充電鎳氫電池14表面貼有皺紋膠9和海綿膠7后裝入膠盒10內(nèi)，膠蓋11與膠盒10密封，即制成H9V可充電鎳氫電池。其制造方法為U)將四片貯氫合金粉負(fù)極5之間設(shè)有三片氫氧化鎳正極3,貯氫合金粉負(fù)極5與氫氧化鎳正極3之間設(shè)有聚丙烯隔膜4，即按正極3、隔膜4、負(fù)極5的方式依次疊加后放入鋼殼6內(nèi)，向鋼殼6內(nèi)注入6~8摩爾/升氫氧化鉀、0.5~1.5摩爾/升氫氧化鈉和0.5~1.5摩爾/升氫氧化鋰的混合電解液0.4-0.5克，電解液的比重為1.28~1.35克/亳升，在鋼殼6托位處加上密封圏2,并點(diǎn)焊蓋帽1，即得方型可充電鎳氫電池14。(b)將鋼殼6的口沿設(shè)計(jì)成方型托位，且此方型托位比殼身略大，見(jiàn)圖4頂部突出的部位即是托位，該托位用于托住密封圈2和蓋帽1，使密封圈2和蓋帽1在封口時(shí)不致因機(jī)械沖力下沉，將點(diǎn)焊好蓋帽1的方型可充電鎳氫電池14放入沖床內(nèi)用一封模具進(jìn)行一次封口，鋼殼6與密封圈2進(jìn)行收縮，徑向收縮量為0.2-0.5%;取出，放入沖床內(nèi)用二封模具進(jìn)行二次封口，將封口處的鋼殼6與密封圈2再次收縮，徑向收縮量為0.5-1.0%，并使鋼殼6口沿部彎成半徑為0.5—1.5mm的圓角后與密封圈2、蓋帽1緊密配合；一封模具是一個(gè)中空為矩形的合金模具，見(jiàn)圖5、圖6，中空矩形部分由外至內(nèi)逐漸縮小，在沖壓過(guò)程中對(duì)鋼殼6與密封圈2起到徑向逐漸收縮的作用；二封模具是一個(gè)中空為圓角矩形的合金模具，見(jiàn)圖7、圖8，中空矩形部分由外至內(nèi)逐漸縮小且在終止位置呈半徑為0.5~1.5mm的圓角，在沖壓過(guò)程中對(duì)鋼殼6與密封圈2起到徑向逐漸收縮的作用，且能形成具有一定弧度的圓角。若用一次沖壓封口成形，可能使鋼殼變形過(guò)大而造成損壞，且不易使鋼殼與密封圈、蓋帽緊密配合。(c)將七個(gè)方型可充電鎳氫電池14套入聚氯乙烯套管17內(nèi)，方型可充電鎳氫電池14之間通過(guò)連接片15以串聯(lián)方式點(diǎn)焊連接，正極引出片16與膠蓋11上的正極端子13連接，負(fù)極引出片8與負(fù)極端子12連接，方型可充電鎳氫電池14表面貼有皺紋膠9和海綿膠7后裝入膠盒10內(nèi)，皺紋膠9起到保護(hù)絕緣作用，海綿膠7起到固定作用，通過(guò)超聲波焊接，將膠蓋11與電池盒膠盒10密封，即制成H9V可充電鎳氫電池。本發(fā)明的H9V可充電鎳氫電池其電池盒空間利用率高達(dá)90y。以上，且其容量高達(dá)280mAh，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的圓柱型或扣式9V可充電鎳氫電池，見(jiàn)表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從表1可以明顯看出，本發(fā)明的電池容量和體積比能量遠(yuǎn)優(yōu)于圓柱型及扣式H9V可充電鎳氫電池，從而可以實(shí)現(xiàn)使用周期長(zhǎng)、減少頻繁充電次數(shù)的目的，大大方便了使用。本發(fā)明與現(xiàn)有圓柱型或扣式H9V可充電鎳氫電池進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，其中1#、2#、3#、4#、5#為本發(fā)明的方型H9V可充電鎳氫電池，6#、7#、8#為圓柱型H9V可充電鎳氫電池，9#、1(M為扣式H9V可充電鎳氫電池，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>續(xù)表2樣品號(hào)額定電壓(伏)標(biāo)稱(chēng)容量(亳安時(shí))實(shí)測(cè)容量(亳安時(shí))圓柱型6#8.41801847#8.41801828#8.4180183扣式9#8.415015610#8.4150153請(qǐng)閱圖9，圖9為H9V可充電鎳氫電池在充滿(mǎn)電狀態(tài)下不同倍率放電的曲線(xiàn)測(cè)試圖，該圖縱坐標(biāo)為H9V可充電鎳氫電池放電電壓，橫坐標(biāo)為H9V可充電鎳氫電池放電容量與額定容量的百分比。圖中共有四條放電曲線(xiàn)分別為0.2U、0.5U、1.0U、2.0ItA放電曲線(xiàn)。ItA為1.0倍率放電電流即為0.28A。按GB/T15100.2-2003UEC61951-2:2003的標(biāo)準(zhǔn)要求0.2ItA放電容量必須不小于額定容量的100%;1.0ItA放電容量必須不小于額定容量的90%。從放電曲線(xiàn)圖上可以看出，本發(fā)明已達(dá)到甚至超過(guò)GB/T15100.2-2003\IEC61951-2:2003的標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求1、一種高容量H9V可充電鎳氫電池，負(fù)極(5)之間設(shè)有正極(3)，負(fù)極(5)與正極(3)之間設(shè)有隔膜(4)，依次疊加后放入鋼殼(6)內(nèi)并注入電解液，在鋼殼(6)托位處設(shè)有密封圈(2)，密封圈(2)內(nèi)設(shè)有蓋帽(1)，即得到方型可充電鎳氫電池(14)，其特征在于將七個(gè)方型可充電鎳氫電池(14)套入套管(17)內(nèi)，方型可充電鎳氫電池(14)之間通過(guò)連接片(15)串聯(lián)連接，正極引出片(16)與膠蓋(11)上的正極端子(13)連接，負(fù)極引出片(8)與負(fù)極端子(12)連接，方型可充電鎳氫電池(14)表面貼有皺紋膠(9)和海綿膠(7)后裝入膠盒(10)內(nèi)，膠蓋(11)與膠盒(10)密封，即制成H9V可充電鎳氫電池。2、一種高容量H9V可充電鎳氫電池的制造方法，其特征在于(a)將四片負(fù)極(5)之間設(shè)有三片正極(3),負(fù)極(5)與正極(3)之間設(shè)有隔膜(4),依次疊加后放入鋼殼(6)內(nèi)，向鋼殼(6)內(nèi)注入電解液0.4~0.5克，鋼殼(6)托位處加上密封圈(2)，并點(diǎn)焊蓋帽(1)，即得方型可充電鎳氫電池(14);(b)將鋼殼(6)的口沿成方型托位，將點(diǎn)焊好蓋帽(1)的方型可充電鎳氫電池(14)放入沖床內(nèi)用一封模具進(jìn)行一次封口，使鋼殼(6)與密封圏(2)進(jìn)行收縮；取出，放入沖床內(nèi)用二封模具進(jìn)行二次封口，將封口處的鋼殼(6)與密封圈(2)再次收縮，并使鋼殼(6)口沿部彎成圓角后與密封圈(2)、蓋帽(1)緊密配合；(c)將七個(gè)方型可充電鎳氫電池(l4)套入套管(l7)內(nèi)，方型可充電鎳氫電池(14)與連接片(15)點(diǎn)焊連接，正極引出片(16)與膠蓋(ll)上的正極端子(13)連接，負(fù)極引出片(8)與負(fù)極端子(12)連接，方型可充電鎳氫電池(")表面貼有皺紋膠(9)和海綿膠(7)后裝入膠盒(10)內(nèi)，通過(guò)超聲波焊接，將膠蓋(11)與膠盒(10)密封，即制成H9V可充電鎳氫電池。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的高容量H9V可充電鎳氫電池的制造方法，其特征在于步驟(a)中電解液是6~8摩爾/升氫氧化鉀、0.5~1.5摩爾/升氫氧化鈉和0.5~1.5摩爾/升氫氧化鋰混合而成，比重為1.28~1.35克/亳升，4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的高容量H9V可充電鎳氫電池的制造方法，其特征在于步驟(b)中的一封模具是中空為矩形的合金模具，中空矩形部分由外至內(nèi)逐漸縮小。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的高容量H9V可充電鎳氫電池的制造方法，其特征在于步驟(b)中的二封模具是中空為圓角矩形的合金模具，中空矩形部分由外至內(nèi)逐漸縮小且在終止位置呈半徑為0.5-1.5mm的圓角。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的高容量H9V可充電鎳氫電池的制造方法，其特征在于步驟(b)中彎成圓角是彎成半徑為0.51.5mm的圓角。全文摘要本發(fā)明涉及一種高容量H9V可充電鎳氫電池及其制造方法，負(fù)極之間設(shè)有正極，負(fù)極與正極之間設(shè)有隔膜，依次疊加后放入鋼殼內(nèi)并注入電解液，在鋼殼托位處設(shè)有密封圈，密封圈內(nèi)設(shè)有蓋帽，即得到方型可充電鎳氫電池，其特征在于將七個(gè)方型可充電鎳氫電池套入套管內(nèi)，方型可充電鎳氫電池之間通過(guò)連接片以串聯(lián)方式連接，正極引出片與膠蓋上的正極端子連接，負(fù)極引出片與負(fù)極端子連接，方型可充電鎳氫電池表面貼有皺紋膠和海綿膠后裝入膠盒內(nèi)，膠蓋與膠盒密封，即得。本發(fā)明的內(nèi)部是由七個(gè)方型可充電鎳氫電池串聯(lián)而成，空間利用率達(dá)90％以上，容量高達(dá)280mAh，提高了電池的使用周期，減少了充電次數(shù)，具有封口牢固、電解液不易泄漏的特點(diǎn)。文檔編號(hào)H01M10/28GK101350425SQ200810198369公開(kāi)日2009年1月21日申請(qǐng)日期2008年9月8日優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日發(fā)明者丁文杰,管耀新,蘇偉良,覃小梅申請(qǐng)人:梅州市博富能電池有限公司