[实用新型]一体组合型塑料壳体二次电池组

说明书

本实用新型涉及Ni/MH、Ni/Cd、Ni/Zn、Ni/Fe一体组合型塑料壳体二次电池组的制造。

为了迎接未来的油气资源枯竭的严峻挑战和克服日益严重的环境污染，当前市场急需高性能价格比的二次电池组以满足电动工具、电动自行车、电动摩托车和电动汽车等各个领域对电源的迫切需求，但是现在二次电池组的价格较贵，普遍采用不锈钢、铁镀镍及塑料的单体壳体然后用组装件组装，在一定程度上影响了它的迅速推广使用。

制造塑料壳体二次电池组需要解决下列问题：1)电池组内有一只电池失效，整个电池组就会失效，因此对电极组的电化学性能的均一性和长期使用的可靠性要求极高；2)由于电池组整体的密封性和单体电池之间的密封性会严重影响电池组的性能，因此要求绝对可靠的密封性；3)由于电池组的热效应会引起寿命缩短，塑料电池组增大了减少热效应影响的难度，因此要采用各种有效办法减小热效应的影响；4)由于该电池组的机械强度较差，引起了抗内压和安全性问题，因此要采取有效措施加以解决。中国专利CN 86 201602 U公开了塑料壳体碱锰二次电池，其结构复杂，难于实施。

本实用新型的目的在于提供一种一体组合型塑料壳体二次电池组，可以克服现有技术的缺点，有效地降低电池组另部件成本，大大简化生产工艺，有效降低设备投资和制造成本，显著提高电池组的重量比能量和重量比功率。

本实用新型一体组合型塑料壳体二次电池组有5-200Ah的X个单体电池或2×1/2X个单体电池的塑料壳体(X＝2-10)。在电池充电后期、过充电或反充电时会产生内压，但是电池组内部隔板两恻的压力可以基本抵消，并排X个Ni/MH单体电池的塑料电池组对降低内压影响较为有利。综合考虑电池组制造和使用的多方面因素，单体电池数以3-8为主。

塑料壳体采用ABS、聚酰胺及其改性材料、聚亚酰胺、聚砜等高强度、流动性好、便于加工、耐老化和耐高温的高分子材料。上述材料中ABS的价格低，但是不耐老化，在进行产品设计时要根据实际需要全面考虑。

采用了高度均一、周边光滑的正负电极片。在已经成熟的浆料配方、制造工艺的基础上，使用大型自动四维搅拌机，制造非常均匀的浆料，在自动化、高精度的拉浆机上对质量控制严格的基体涂浆，严格控制碾压、纵切、断切、冲切、焊筋、焊极耳、贴胶带等各道工序，制造出尺寸准确、重量均一，无瑕疵的电极极片，电极具有良好的电化学性能和机械强度。将间以隔膜的正、负极片制成单体电池电极组。

采取穿壁串联或过桥串联工艺进行单体电池电极组串联。穿壁打孔尺寸为φ1-20。穿壁串联工艺只适用于热封方式，需配置直流电焊机或穿壁焊机；过桥串联工艺仅适用于胶封方式，使用点焊机将单体电池电极组用不锈钢片串联起来。也可采用铆焊、螺纹连接、卡簧连接方式，但是必须保证单格之间的隔绝，以防电解液串格。

采用胶封和热合工艺进行电池组密封。胶封方式，适于小批量生产，操作方便易行，前期投入少，但是受温度环境的影响较大，生产操作中必须严格杜绝密封胶中气泡的产生；热合方式，适于大批量流水作业，气密性好，生产效率较高，但热合机及其模具，需投入一定资金。

采用线密封方式应用弹簧的安全阀或线密封方式橡胶弹性启动原理的安全阀。安全阀的尺寸范围是φ0.5-20。该安全阀密封性能可靠，开启压力范围小，开启后可恢复性强。

采用AB₅型负极活性材和Ni(OH)₂正极活性材料、6MKOH+0.5MLiOH电解液、极片予处理、电池组热处理及限制充电方式，有效地解决热效应问题。电极材料中的活性材料要足以抵抗强碱性电解质溶液的腐蚀和在充放电过程中电极剧烈的膨胀和收缩。通过选择电解质的组成和浓度可以有效改进电池在不同温度下的充放电特性，减少热效应。通过电池处理工艺，提高电池的活化程度，亦可有效减少热效应。选择正确充电方式和充电设备，也对减少电池的热效应有重要意义。采取一系列有效措施，显著减少了电池组的热效应。

本实用新型参照附图描述如下：