一种镍氢电池的制作方法

1.本技术属于电池制造技术领域，更具体地说，是涉及一种镍氢电池。


背景技术：

2.镍氢电池通常由正极片、负极片和隔膜经卷绕成圆筒状绕组后装入钢壳内，再经注液、焊接正极帽、滚槽封口等工序制作而成。为提高镍氢电池的高倍率放电性能，电池除正极片设置有单个或多个极耳外，负极片也设置有单个或多个负极极耳，通过点底方式来增强负极的集流能力。具体操作为：在卷绕后，将负极极耳套上中空的绝缘垫片，再将负极极耳向卷芯中心孔方向弯折压住绝缘垫片；然后，将绕组入壳，在卷芯中心孔内插入点焊针，用焊机完成点底。图1示意了一种现有技术中的镍氢电池，如图1所示，镍氢电池的负极极耳1向卷芯中心孔方向弯折并通过点焊的方式连接于钢壳2底部。
3.对于中高容量电池或小直径电池，因内部空间有限且卷芯较小，点焊针插入卷芯时容易刮擦隔膜，将隔膜压塌或压翻折导致电池出现短路不良；由于点焊针含铜，可能将铜杂质引入电池；并且，由于焊针较细，点底时电流密度过大，导致点焊后在钢壳外底面留下炸点印痕，影响电池外观。而对于多个负极极耳的结构，极耳叠加后，焊件厚度增加，点底时也容易出现虚焊现象。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种，以解决现有技术中镍氢电池负极极耳点焊于钢壳而导致的容易刮擦隔膜、将铜杂质引入电池、及存在印痕和虚焊的问题。
5.为实现上述目的，本技术提供一种镍氢电池，包括：
6.钢壳，所述钢壳包括底壁和连接于所述底壁的侧壁，所述底壁与所述侧壁围成一容纳腔；
7.卷芯，所述卷芯设于所述容纳腔内，所述卷芯包括叠置并卷绕的正极片、隔膜及负极片，且所述隔膜位于所述正极片与所述负极片之间；所述负极片上设有至少一个负极极耳，所述负极极耳的一端平行于所述钢壳的侧壁且在所述卷芯的抵持下贴合于所述钢壳的侧壁。
8.在一些实施例中，所述负极极耳包括弯折连接的第一贴合部和第二贴合部，所述第一贴合部平行且贴合于所述底壁，所述第二贴合部平行且贴合于所述侧壁。
9.在一些实施例中，所述负极极耳还包括连接部，所述连接部连接于所述负极片和所述第一贴合部之间。
10.在一些实施例中，所述钢壳的侧壁上设有滚槽，所述滚槽的槽底朝向所述钢壳的容纳腔内凸出；
11.所述负极极耳的第二贴合部位于所述钢壳的底壁和所述滚槽之间。
12.在一些实施例中，所述卷芯的中部设有卷芯中心孔，所述第一贴合部朝向远离所述卷芯中心孔的方向延伸至所述钢壳的侧壁。
13.在一些实施例中，所述负极极耳的数量为多个，且多个所述负极极耳分别设于所述卷芯中心孔的两侧。
14.在一些实施例中，所述负极极耳的数量为两个，且两个所述负极极耳分别贴合于所述侧壁的相对两侧。
15.在一些实施例中，所述镍氢电池还包括电解液，所述电解液浸润于所述卷芯内。
16.在一些实施例中，所述钢壳呈圆柱状，且所述卷芯呈卷筒状。
17.在一些实施例中，所述负极极耳的材质包括纯镍、镀镍钢、镍合金、镀镍不锈钢中的任意一种。
18.本技术提供的镍氢电池包括钢壳和设于钢壳内的卷芯，由于卷芯中的负极极耳的一端平行于所述钢壳的侧壁且在所述卷芯的抵持下贴合于所述钢壳的侧壁，无需通过点焊的方式来固定负极极耳，有效解决了现有技术中由于点焊造成的容易刮擦隔膜、将铜杂质引入电池、及存在印痕和虚焊的问题。本技术提供的镍氢电池可为中高容量电池或小直径电池，能够满足电池的高倍率放电要求，不需要点底，制作方式简单，减少了电池短路隐患及外观不良。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为现有技术中一种镍氢电池的结构示意图；
21.图2为本技术一实施例提供的镍氢电池的结构示意图；
22.图3为本技术另一实施例提供的镍氢电池的结构示意图。
23.其中，图中各附图标记：
24.1、负极极耳；2、钢壳；
25.100、镍氢电池；
26.10、钢壳；11、底壁；12、侧壁；13、容纳腔；14、滚槽；
27.20、卷芯；21、正极片；22、隔膜；23、负极片；24、卷芯中心孔；
28.30、负极极耳；31、第一贴合部；32、第二贴合部；33、连接部。
具体实施方式
29.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
31.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关
系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.请参照图2，本技术的一个实施例提出一种镍氢电池100，包括钢壳10和设于钢壳10内的卷芯20。
34.钢壳10包括底壁11和连接于底壁11的侧壁12，底壁11与侧壁12围成一容纳腔13。
35.卷芯20设于容纳腔13内，卷芯20包括叠置并卷绕的正极片21、隔膜22及负极片23，且隔膜22位于正极片21与负极片23之间。
36.负极片23上设有至少一个负极极耳30，负极极耳30的一端平行于钢壳10的侧壁12且在卷芯20的抵持下贴合于钢壳10的侧壁12。
37.在制作时，首先将正极片21、隔膜22、负极片23叠置并卷绕成卷芯20，并将负极极耳30绕过卷芯20的底部并弯折至卷芯20的一侧，然后将卷芯20放于钢壳10的容纳腔13内；由于卷芯20自身的装配松紧度较大，在卷芯20入壳后会略微松开，加上电池活化后会进一步膨胀，从而卷芯20可将负极极耳30抵持于钢壳10的侧壁12，保证负极极耳30与钢壳10的侧壁12保持紧密的贴合和良好的接触。
38.如图2所示，卷芯20的最外侧为负极片23，避免负极极耳30与正极片21发生短路。可以理解，卷芯20的最外侧也可为隔膜。
39.可选的，卷芯20的装配松紧度为88％至92％，在卷芯20装设于钢壳10内之后，卷芯20自身略微松开且在电池活化后进一步膨胀，从而卷芯20和负极极耳能够紧贴于钢壳10的侧壁12。
40.在本实施例中，镍氢电池100包括钢壳10和设于钢壳10内的卷芯20，由于卷芯20中的负极极耳30的一端平行于钢壳10的侧壁12且在卷芯20的抵持下贴合于钢壳10的侧壁12，无需通过点底的方式来固定负极极耳30，有效解决了现有技术中由于点底造成的容易刮擦隔膜22、将铜杂质引入电池、及存在印痕和虚焊的问题。
41.本技术提供的镍氢电池100可为中高容量电池或小直径电池，能够满足电池的高倍率放电要求，不需要点底，制作方式简单。
42.在一实施例中，负极极耳30包括弯折连接的第一贴合部31和第二贴合部32，第一贴合部31平行且贴合于底壁11，第二贴合部32平行且贴合于侧壁12。通过采用上述技术方案，负极极耳30被卷芯20抵持在钢壳10内，负极极耳30的第一贴合部31与第二贴合部32均能够保持与钢壳10的良好接触，稳定性较好。
43.可选的，第一贴合部31与第二贴合部32垂直连接，可以理解，依据钢壳10的外形，第一贴合部31与第二贴合部32支架的角度也可为锐角或钝角。
44.在一实施例中，负极极耳30还包括连接部33，连接部33连接于负极片23和第一贴合部31之间。
45.如2所示，为了避免正极片21与负极片23发生短路，隔膜22的长度可大于正极片21、负极片23的长度。在卷芯20置于钢壳10内之后，负极极耳30的连接部33自负极片23延伸
至钢壳10的底壁11上，第一贴合部31则贴合于底壁11上。
46.在一实施例中，钢壳10的侧壁12上设有滚槽14，滚槽14的开口朝外，滚槽14的槽底朝向钢壳10的容纳腔13内凸出；负极极耳30的第二贴合部32位于钢壳10的底壁11和滚槽14之间，且负极极耳外露长度小于滚槽14的高度。其中，“负极极耳外露长度”为超出负极片基体部分的负极极耳30的长度。
47.如图1所示，在现有技术中，负极极耳30点焊于钢壳10的底部，故负极极耳30外露长度需小于钢壳10的内径；如图2所示，本技术实施例提供的镍氢电池100中，由于负极极耳30的第二贴合部32贴合于钢壳10的侧壁12，负极极耳30外露长度小于滚槽14的高度即可。因此，对钢壳10高度大于钢壳10内径的电池型号，本技术提供的镍氢电池100的负极极耳30可以选用比现有技术方案长度更长的规格，增加电池负极的集流效果，从而可进一步降低电池的内阻，提高高倍率放电性能。
48.如图2所示，卷芯20的中部设有卷芯中心孔24，第一贴合部31朝向远离卷芯中心孔24的方向延伸至钢壳10的侧壁12。
49.其中，卷芯中心孔24为卷绕卷芯20所形成的中心孔，贯穿卷芯20的上下两端；在本实施例中，由于负极极耳30不需要通过点焊的方式连接于钢壳10的底壁11，故负极极耳30无需朝向卷芯中心孔24的方向延伸，在有限的长度范围内能够有效增加电池负极的集流效果。
50.在一实施例中，镍氢电池100还包括电解液，电解液浸润于卷芯20内。可以理解，电解液浸润于卷芯20可使卷芯20产生一定的膨胀，从而卷芯20可将负极极耳30抵持于钢壳10的侧壁12上，负极极耳30的固定效果较好。
51.在一实施例中，钢壳10呈圆柱状，且卷芯20呈卷筒状，因此，上述镍氢电池100为圆柱电池。
52.可选的，钢壳10的底壁11上设有绝缘垫片。绝缘垫片用于在卷芯20和钢壳10之间起到绝缘作用。
53.在一实施例中，负极极耳30的材质包括纯镍、镀镍钢、镍合金、镀镍不锈钢中的任意一种。
54.可以理解，镍氢电池100还包括连接于正极片21的一个或多个正极极耳，正极极耳位于钢壳10背离底壁11的一侧。
55.请参照图3，本技术的另一实施例提出一种镍氢电池100，包括钢壳10设于钢壳10内的卷芯20。钢壳10包括底壁11和连接于底壁11周侧的侧壁12，底壁11与侧壁12围成一容纳腔13。卷芯20设于容纳腔13内，卷芯20包括叠置并卷绕的正极片21、隔膜22及负极片23，且隔膜22位于正极片21与负极片23之间。负极片23上设有至少一个负极极耳30，负极极耳30的一端平行于钢壳10的侧壁12且在卷芯20的抵持下贴合于钢壳10的侧壁12。
56.在本实施例中，负极极耳30的数量为多个，且多个负极极耳30分别设于卷芯中心孔24的两侧。如图3所示，本实施例中的负极极耳30的数量为两个，两个负极极耳30分别贴合于侧壁12的相对两侧，即图3中的左侧和右侧。
57.由于本技术实施例提供的镍氢电池100能够将多个负极极耳30分别固定于钢壳10的侧壁12上，无需通过点底来固定负极极耳30，故无需将负极极耳30弯向卷芯中心孔24方向弯折，避免现有技术中点焊多个负极极耳30存在的虚焊问题；通过设置较多数量的负极
极耳30，能够增加电池负极的集流效果。
58.以下以一具体实施例来说明本技术提供的镍氢电池100的性能。
59.以一款14650型容量2000mah圆柱镍氢电池100为例，其设计装配松紧度为90％，卷芯中心孔24直径为2.0mm，负极极耳30为单极耳且选用宽度为4.0mm、厚度为0.1mm的纯镍带。在此基础上，分别采用实施例1、实施例2和现有技术中点底的方式为对比例来制作镍氢电池100，测试电池内阻及3c放电性能。
60.表1镍氢电池的参数及3c放电性能表
[0061][0062]
请参照表1，采用本技术实施例1中技术方案制作的镍氢电池100，在其余特征与现有技术相同的情况下，电池内阻和3c放电性能和现有技术是相当的；而实施例2中，将负极极耳30长度加长至15mm，本实施例其余特征均与实施例1相同，电池内阻和3c放电性能均略优于现有技术。
[0063]
本技术提供的镍氢电池100，能够满足电池的高倍率放电要求，又降低了操作难度，减少了电池短路隐患及外观不良。
[0064]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种镍氢电池，其特征在于，包括：钢壳，所述钢壳包括底壁和连接于所述底壁的侧壁，所述底壁与所述侧壁围成一容纳腔；卷芯，所述卷芯设于所述容纳腔内，所述卷芯包括叠置并卷绕的正极片、隔膜及负极片，且所述隔膜位于所述正极片与所述负极片之间；所述负极片上设有至少一个负极极耳，所述负极极耳的一端平行于所述钢壳的侧壁且在所述卷芯的抵持下贴合于所述钢壳的侧壁。2.如权利要求1所述的镍氢电池，其特征在于，所述负极极耳包括弯折连接的第一贴合部和第二贴合部，所述第一贴合部平行且贴合于所述底壁，所述第二贴合部平行且贴合于所述侧壁。3.如权利要求2所述的镍氢电池，其特征在于，所述负极极耳还包括连接部，所述连接部连接于所述负极片和所述第一贴合部之间。4.如权利要求2所述的镍氢电池，其特征在于，所述钢壳的侧壁上设有滚槽，所述滚槽的槽底朝向所述钢壳的容纳腔内凸出；所述负极极耳的第二贴合部位于所述钢壳的底壁和所述滚槽之间。5.如权利要求2所述的镍氢电池，其特征在于，所述卷芯的中部设有卷芯中心孔，所述第一贴合部朝向远离所述卷芯中心孔的方向延伸至所述钢壳的侧壁。6.如权利要求5所述的镍氢电池，其特征在于，所述负极极耳的数量为多个，且多个所述负极极耳分别设于所述卷芯中心孔的两侧。7.如权利要求6所述的镍氢电池，其特征在于，所述负极极耳的数量为两个，且两个所述负极极耳分别贴合于所述侧壁的相对两侧。8.如权利要求1-7中任一项所述的镍氢电池，其特征在于，所述镍氢电池还包括电解液，所述电解液浸润于所述卷芯内。9.如权利要求1-7中任一项所述的镍氢电池，其特征在于，所述钢壳呈圆柱状，且所述卷芯呈卷筒状。10.如权利要求1-7中任一项所述的镍氢电池，其特征在于，所述负极极耳的材质包括纯镍、镀镍钢、镍合金、镀镍不锈钢中的任意一种。

技术总结
本申请涉及电池领域，提出一种镍氢电池，包括：钢壳，所述钢壳包括底壁和连接于所述底壁周侧的侧壁，所述底壁与所述侧壁围成一容纳腔；卷芯，所述卷芯设于所述容纳腔内，所述卷芯包括叠置并卷绕的正极片、隔膜及负极片，且所述隔膜位于所述正极片与所述负极片之间；所述负极片上设有至少一个负极极耳，所述负极极耳的一端平行于所述钢壳的侧壁且在所述卷芯的抵持下贴合于所述钢壳的侧壁。本申请提供的镍氢电池能够满足高倍率放电要求，不需要点底，制作方式简单，减少了电池短路隐患及外观不良。良。良。


技术研发人员：魏园园 王劲航
受保护的技术使用者：深圳市力可兴电池有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25