[发明专利]原电池

说明书

本发明涉及一种扁平结构形式的原电池，特别是钮扣电池，这种电池在一个密闭的外壳中含有一个正电极和一个负电极以及一个处于它们之间的浸透电解液的分隔片，所述电极是片状的粉末压制电极，它们带有一个由可以透过液体的金属网材料制成的罩，它起到增强和导电体的作用。

特别典型的上述电池是已公知的气密的Ni／Cd钮扣蓄电池。但是，本发明的应用领域不限于蓄电池，而是延伸到原电池，例如AgO／Zn碱性体系，一般地说，它们被制造成扁平形状并且最好是在钮扣电池中含有电极，这些电极是由用金属网增强的、活性物质的片状粉末压制坯制成的。

电极片是在工业压片机上由粉末状的、部分制成颗粒状的活性原料混合物制成的。在活性混合物中通常还掺入一部分金属粉末或碳作为导电介质。

附加掺入到电极物质中的粘合剂，例如PTFE粉末，提高了电极片的形状稳定性并改善了其加工性能，特别是在组装过程中。但是另一方面，由于这些粘合剂的疏水作用，在高电流的情况下对于电极的电负荷能力具有不利的影响。

不含粘合剂的电极有助于电解质平衡的迁移过程，但往往容易产生隆起和冲蚀。与使用粘合剂相比，采用由金属丝网制成的将电极罩起来的加固元件--如在Ni／Cd钮扣电池中的电极片所公知的那样--可以更为有效地克服上述缺点。此外，这个罩还承担了向电池外壳导电的任务。

DE-PS 3036295中描述了一种具有新的结构形式的这类电极罩。在实际使用中，这种已知的由纬线和经线构成的丝网还暴露出其它一些缺点：由于经线和纬线相互交叉，在网的结点处材料的厚度增大，这种情况导致了显著的体积损失，尤其是在电极较薄的情况下，因为这一损失不能通过具有可以充分利用的能量的活性电极物质而得到补偿。与金属丝的线径相比，由金属丝所限定的自由空间的网眼宽度是相对比较小的，相应地，有效自由电极表面也比较小。冲裁用于盛放电极的笼子和盖子的金属丝布时形成的金属丝端头具有特别大的危险性，因为它能刺穿很薄的分隔片，从而导致与对应的电极发生短路。最后，金属丝网价格昂贵。

因此，本发明的任务是，用一种改进的金属网材料取代已知的金属丝网作为电极压制块的防护罩。根据本发明，这一任务是采用如下所限定的原电池而完成的。

所述原电池是扁平结构形式的原电池，特别是钮扣电池，在一个密闭的外壳中有一个正电极和一个负电极以及一个处于它们之间的浸透电解液的隔片。所述电极是片状的粉末压制电极，它们带有由可以透过液体的金属网材料制成的、起到增强和导电体作用的罩，其特征在于，所述网材料是板网箔。

现已发现，薄的板网(薄金属板交替切槽或冲槽后拉张而成的网)至少与常规的金属丝网同样地适用于“包封”粉末压制电极这一目的。此外，其成本较低。

作为原料，可以考虑使用由某种金属制成的平滑的箔或环带，所述的金属对于电池中可能发生的电极反应呈惰性状态，这种金属最好是一种高级合金钢、镀镍的钢、镍或者铜。

原料的厚度在0．05mm和0．15mm之间，最理想的厚度是约0．1mm。

板网制造厂商以各种不同规格的格网几何结构和网眼大小供应由这种材料构成的板网箔，因此，在电极制造过程中要想获得合适的包罩材料是不成问题的。本发明使用的板网箔，其肋条宽度为0．1mm至0．3mm，最好是大约0．15mm，网孔的宽度可以超过肋条宽度10-15倍而不必增大原材料的厚度。

拉伸或拉张的幅度可以依据与所用的机器密切相关的制造方法预先确定。刀片的形状及其在原料箔上的位移共同参与决定了孔隙或网眼的几何形状。

在拉伸幅度很大时，可以形成蜂窝状的网孔，其肋条是直立的，几乎与板网平面相垂直。这种板网的开度是最理想的，但另一方面它所占的体积最大。有许多板网呈菱形图案。本发明所使用的板网箔优先选用菱形网眼。随着拉张幅度增大，这种菱形愈来愈接近于正方形，随之而来的是开度增大而材料消耗降低。肋条的大幅度扭曲使板网箔产生某种程度的刚性，这对于电极表面的机械强度具有有利的影响。由于这种材料很薄，通过对板网箔进行精轧可以将肋条压平，因而用这种罩时电极的体积损失是最小的。