專利名稱：電池集流體改進結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種聚合物可充電電池結構，特別是涉及一種電池集流體改進結構。
聚合物可充電電池，它是通過集成隔離組件而制成，所謂的隔離組件至少包括正極、負極和電解質三部分。正負電極上設有由導電金屬箔網構成的電池集流體。在二次電池制造過程中，電池正負集流體的結構往往會影響電池的放電性能和循環壽命，因為合理的集流體結構能使電池在充放電過程中電流分布均勻，否則由于局部電流過大使集流體易受腐蝕破壞，電池放電的電流受限制，經多次充放循環后集流體易腐蝕受損。公知的作為電池集流體的導電金屬箔網是由薄導電金屬箔片鏤空而成，其鏤空部分為均勻分布的菱形(如
圖1所示)或圓形，這種形狀的導電金屬箔網，電流沿折線流動，流通路徑長，電阻增高，阻礙了電流快速、均勻分布到電池集流體上，容易造成電池局部電流過大，活化不均勻，易產生極化現象。
本實用新型的目的就是提供一種使電池在充放過程中電流分布均勻、改善電池大電流放電性的電池集流體改進結構。
為了達到上述目的，本實用新型電池集流體改進結構主要由導電金屬箔網構成。所述的導電金屬箔網是由薄導電金屬箔片鏤空而成，所述的導電金屬箔網上設置有由其實體部分構成的電流主流通路、電流支流通路和電流閉合回路；所述的電流閉合回路為沿導電金屬箔網邊緣形成的閉合通路；電流主流通路、電流支流通路、電流閉合回路之間相互連通并將鏤空部分對稱分塊；所述的電流主流通路沿極耳的軸線貫穿導電金屬箔網，電流主流通路的兩端連通電流閉合回路，且與端接于導電金屬箔網邊緣的極耳相連。
由于本實用新型在作為電池集流體的導電金屬箔網上設置了電流主流通路、電流支流通路、電流閉合回路，使得電流流通路徑大大縮短，從而使電流可快速、均勻分布到整個電池集流體上，增加了電極活性材料的使用率，減緩了極耳處電流過于集中的現象。且由于在電池集流體邊緣設置了電流閉合回路，這種加邊排結構能維持電池陰陽極集流體的最初結構，使之不易變形和被撕裂，增大了電子流通的截面積。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
圖1為公知電池集流體改進結構的結構示意圖；圖2為本實用新型電池集流體改進結構的第一個實施例的結構示意圖3為本實用新型電池集流體改進結構的第二個實施例的結構示意圖；圖4為本實用新型電池集流體的改進結構制成的電芯與公知電池集流體制成的電芯在不同倍率下放電性能比較圖。
如圖2所示，為本實用新型電池集流體改進結構的第一個實施例。本實用新型的電池集流體改進結構主要由導電金屬箔網1構成。所述的導電金屬箔網1是由薄導電金屬箔片鏤空而成，導電金屬箔網1上設置有電流主流通路11、電流支流通路12和電流閉合回路13。所述的電流主流通路11、電流支流通路12、電流閉合回路13為導電金屬箔網1的實體部分，其實體的寬度約是極耳2寬度的1/10-1/15；電流閉合回路13為沿導電金屬箔網1邊緣形成的閉合通路；電流主流通路11、電流支流通路12、電流閉合回路13之間相互連通并將鏤空部分對稱分塊；所述的電流主流通路11沿極耳2的軸線貫穿導電金屬箔網1，電流主流通路11的兩端連通電流閉合回路13，且與端接于導電金屬箔網1邊緣的極耳2相連，極耳2位于導電金屬箔網1短邊的中部。所述的電流支流通路12與電流主流通路11呈一夾角，其夾角的大小視電池集流體的長寬比不同而定，一般在30度至60度之間；電流支流通路12一端連通電流主流通路11，另一端連通電流閉合回路13；電流主流通路11按一定間隔向兩側對稱延伸出多條電流支流通路12，使得電流支流通路12與電流主流通路11呈魚刺狀分布。本實施例中的網孔14為圓形，也可以是六角形；形狀大小一致的網孔14以一定間隔與電流支流通路12平行排列。
如圖3所示，為本實用新型電池集流體改進結構的第二個實施例。本實施例與第一個實施例基本相同，不同之處在于所述的電流支流通路12’是由平行于電流主流通路11’的平行支流通路121’和與電流主流通路11’呈一夾角的斜支流通路122’構成。所述的平行支流通路121’兩端連接于電流閉合回路13’并與斜支流通路122’交接；斜支流通路122’一端連通電流主流通路11’，另一端連通電流閉合回路13’；電流主流通路11’按一定間隔向兩側對稱延伸出多條斜支流通路122’，使得電流支流通路12與電流主流通路11’呈柵板狀分布。本實施例中的網孔14’為柵狀結構，柵格大小一致，間隔也一定，與斜支流通路122’平行排列。
如圖4所示，為采用本實用新型第一個實施例提出的網狀電池集流體制成的電芯和公知電池集流體制成的電芯在不同倍率下放電的性能比較。
在室溫下，以0.2℃和1℃的倍率進行恒流恒壓充電和恒流放電的充放電循環實驗，充放電電壓區間分別為4.1-2.75伏和3.9-2.75伏。圖中表示的是循環第三圈時的放電曲線，實線為采用本實用新型法制成的電芯的放電曲線，而虛線為采用一般結構制成的電芯的放電曲線。由這兩種不同的曲線比較可見，采用本實用新型的電池集流體結構，在相同的放電制度下電池放出的容量更多，且工作電壓平臺也更高。此外，在電池化成時充放電循環的損失率數據也證明了這種電池集流體結構的優越性。在做同一型號的電芯時，正常生產電芯的容量損失率在30％-40％之間，而使用這種新的電池集流體結構生產的電芯，其損失率只有10％-15％，大大降低了容量的不可逆損失量，使電芯的放電性能大大提高。
權利要求1.一種主要由導電金屬箔網構成的電池集流體改進結構，所述的導電金屬箔網是由薄導電金屬箔片鏤空而成，其特征在于所述的導電金屬箔網上設置有由其實體部分構成的電流主流通路、電流支流通路和電流閉合回路；所述的電流閉合回路為沿導電金屬箔網邊緣形成的閉合通路；電流主流通路、電流支流通路、電流閉合回路之間相互連通并將鏤空部分對稱分塊；所述的電流主流通路沿極耳的軸線貫穿導電金屬箔網，電流主流通路的兩端連通電流閉合回路，且與端接于導電金屬箔網邊緣的極耳相連。
2.根據權利要求1所述的電池集流體改進結構，其特征在于所述的電流支流通路與電流主流通路呈一夾角，電流主流通路按一定間隔向兩側對稱延伸出多條電流支流通路，使得電流支流通路與電流主流通路呈魚刺狀分布，電流支流通路的另一端連通電流閉合回路；形狀大小一致的網孔以一定間隔與電流支流通路平行排列。
3.根據權利要求1所述的電池集流體改進結構，其特征在于所述的電流支流通路是由平行于電流主流通路的平行支流通路和與電流主流通路呈一夾角的斜支流通路構成；所述的平行支流通路兩端連接于電流閉合回路并與斜支流通路交接；電流主流通路按一定間隔向兩側對稱延伸出多條斜支流通路，使得電流支流通路與電流主流通路呈柵板狀分布，斜支流通路的另一端連通電流閉合回路；形狀大小一致的網孔以一定間隔與斜支流通路平行排列。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的電池集流體改進結構，其特征在于所述的由導電金屬箔網實體部分構成的電流主流通路、電流支流通路、電流閉合回路的實體寬度約是極耳寬度的1/10-1/15。
專利摘要本實用新型公開了一種主要由導電金屬箔網構成的電池集流體改進結構,所述的導電金屬箔網是由薄導電金屬箔片鏤空而成。由于導電金屬箔網上設置有由導其實體部分構成的電流主流通路、電流支流通路和電流閉合回路,使得電流流通路徑大大縮短,從而使電流可快速、均勻分布到整個電池集流體改進結構上,增加電極活性材料的使用率,減緩極耳處電流過于集中的現象。
文檔編號H01M2/20GK2453551SQ00262518
公開日2001年10月10日 申請日期2000年11月15日 優先權日2000年11月15日
發明者許健全, 王小峰 申請人:廈門寶龍工業股份有限公司