一种高容量镍氢电池及其制作方法专利荣誉

2021年6月24日，《一种高容量镍氢电池及其制作方法》获得第二十二届中国专利优秀奖。

《一种高容量镍氢电池及其制作方法》实施例的高容量镍氢电池的电芯的最外层平滑过渡至次外层，以提高外壳的空间利用率。一个较佳的具体实施方式描述如下：如图3所示，所述电芯的最外层自外向内依次包括负极片2、隔膜3和正极片1，此外层同样依次包括负极片2、隔膜3和正极片1。所述负极片2如图2a、2b所示，其两端各自具有一个由厚变薄的过渡段21，其中一个由厚变薄的过渡段21处于卷绕后电芯的最外层。正极片1的结构跟负极片2的类似，故不做赘述和图示。这样一来，卷绕后的电芯的最外层通过所述过渡段21可以平滑的向次外层过渡，使得电芯的横截面外轮廓更接近于圆柱形，也就是更接近电池外壳的横截面形状，电芯装入电池外壳后，电池外壳内部几乎没有空隙，避免了内部空间的浪费。而且，也更易装入，而不会破坏电池外壳。2013年前的技术的电芯因最外层和次外层之间存在半径差（差值等于正极片1、负极片2和隔膜3的厚度之和），实际上有一个“台阶”，该“台阶”会导致电芯在装入钢壳的过程中容易把钢壳挤压变形，增加产品的质量隐患。

为保证产品结构的可靠性和降低产品的加工成本，所述负极片2的过渡段21经滚压成型。再者，结合实际产品的尺寸和结构需要，所述由厚变薄的过渡段21的最薄端和最厚端的厚度比是1:6~1:7。正极片1的加工和最终结构与负极片2一样。

用于滚压成型所述正极片1和负极片2的专用设备可采用如图1所示的预压对辊4，其包括一对并列设置的滚轴，两个滚轴的两个相对应的端部41均具有大于中间其它部位的直径，预压对辊4的中间呈现一个中间宽两端窄的滚压间隙。这样经过该预压对辊4的滚压，即可得到具有由厚变薄的过渡段21的正极片1和负极片2。此外，为了使正极片1和负极片2的结构更加适合于卷绕等后续工序，所述预压对辊4的两个滚轴的端部41与其相邻的靠中间的部位以倒角方式平滑过渡，这样，加工出来的负极片2的过渡段21的厚度也是由厚到薄平滑过渡，能够避免厚度突然变化带来的问题。

前述具体实施方式中，所述负极片2也可以是只有一个端部具有由厚变薄的过渡段21，只要该由厚变薄的过渡段21在卷绕后处于卷芯的外侧，即可实现《一种高容量镍氢电池及其制作方法》的技术效果。

该实施例的制作方法，包括如下步骤：预制具有特定形状的导电基体：其中的特定形状是指所述导电基体至少一端具有由厚变薄的过渡段21，通过前述如图1所述的专用设备即可制得。涂覆并经过粉箱填充活性物质至所述导电基体：此步骤跟相关技术的做法一致即可。

辊压所述导电基体得到正/负电极片：该步骤在前面预制后的导电基体的基础上进行，因发泡镍导电基体经过所述的预压对辊4预压后，呈现中间厚且平、两端逐渐变薄的结构，即过渡段21，所以在辊压成电极片（包括正极片和负极片）的过程中，两端的过渡段21仍可保持预压后的形状，只是两个之间的部位会过渡段21变薄，以符合使用的要求。此时，电极片的边缘侧面看呈一个锐角，锐角大小的选择与电芯直径有关，角度太小时极片边缘会预压较多，导致活性物质涂敷量减少，这样极片过渡会比较好，但是对电芯容量发挥有影响。

叠置所述正极片、隔膜和负电极片并卷绕后得到最外层平滑过渡至次外层的电芯，以提高外壳的空间利用率。经该步骤之后制得的高容量镍氢电池的侧视结构图如图3所示，其最外层平滑过渡至次外层，能够尽可能的减小最外层和次外层的半径差。

将所述电芯装入电池外壳中得到所述高容量镍氢电池。因为前面步骤得到的电芯的最外层和次外层的半径差已经很小，故此步骤中不会对电池外壳造成不良影响，且电芯能够最大幅度的充满电池外壳，从而消除安全隐患并提升电池的容量。

1.一种高容量镍氢电池，其特征在于：该电池的电芯的最外层平滑过渡至次外层，以提高外壳的空间利用率；所述电芯的正极片和负极片均具有至少一个由厚变薄的过渡段，且各有一个由厚变薄的过渡段处于卷绕后电芯的最外层，使得所述的电芯的最外层平滑过渡至次外层；所述由厚变薄的过渡段的最薄端和最厚端的厚度比是1:6~1:7。

2.如权利要求1所述的高容量镍氢电池，其特征在于：所述由厚变薄的过渡段经滚压成型。

3.一种高容量镍氢电池的制作方法，其特征在于：该高容量镍氢电池如权利要求1或2所述，该制作方法包括如下步骤：预制具有特定形状的导电基体；涂覆并填充活性物质至所述导电基体；辊压所述导电基体得到正/负电极片，所述正/负电极片呈现中间厚且平、两端逐渐变薄的结构；叠置所述正极片、隔膜和负电极片并卷绕后得到最外层平滑过渡至次外层的电芯，以提高外壳的空间利用率；将所述电芯装入电池外壳中得到所述高容量镍氢电池；所述特定形状是指所述导电基体由厚变薄的过渡段；所述预制具有特定形状的导电基体的步骤采用预压对辊进行滚压的方式，所述预压对辊至少在一个相对应的端部具有大于其它部位的直径；所述预压对辊的具有大于其它部位的直径的端部与其相邻的部位以倒角方式平滑过渡。

《一种高容量镍氢电池及其制作方法》涉及电池，尤其涉及一种高容量镍氢电池及其制作方法。

图1是《一种高容量镍氢电池及其制作方法》一个实施例的预压对辊主视图结构示意图。

图2a、2b分别是《一种高容量镍氢电池及其制作方法》一个实施例的具有过渡段的负极片主视图结构示意图。

图3是《一种高容量镍氢电池及其制作方法》一个实施例的电芯的结构示意图（为了显示出层结构，图中各层之间没有相互紧贴）。

图4是图3实施例的电芯的结构另外一种示意图（主要为了显示最外层平滑过渡至次外层的这一特殊结构，电芯的横截面轮廓更接近于圆形，也即电池外壳的形状）。

一种高容量镍氢电池及其制作方法专利目的

《一种高容量镍氢电池及其制作方法》的目的是提供一种可避免电芯在装入钢壳的过程中容易把钢壳挤压变形增加产品的质量隐患、同时能够最大化电池容量的高容量镍氢电池及其制作方法。

一种高容量镍氢电池及其制作方法技术方案

一种高容量镍氢电池，其电芯的最外层平滑过渡至次外层，以提高外壳的空间利用率。

优选的，制作所述电芯的正极片和负极片均具有至少一个由厚变薄的过渡段，且至少一个由厚变薄的过渡段处于卷绕后电芯的外侧，以获得所述的电芯的最外层平滑过渡至次外层的效果。

进一步优选的，所述由厚变薄的过渡段的最薄端和最厚端的厚度比是1:6~1:7。

还优选的，所述由厚变薄的过渡段经滚压成型。

《一种高容量镍氢电池及其制作方法》还提供一种高容量镍氢电池的制作方法，包括如下步骤：预制具有特定形状的导电基体；涂覆并填充活性物质至所述导电基体；辊压所述导电基体得到正/负电极片；叠置所述正极片、隔膜和负电极片并卷绕后得到最外层平滑过渡至次外层的电芯，以提高外壳的空间利用率；将所述电芯装入电池外壳中得到所述高容量镍氢电池。

优选的，所述特定形状是指所述导电基体至少一端具有由厚变薄的过渡段。

进一步优选的，所述预制具有特定形状的导电基体的步骤采用预压对辊进行滚压的方式，所述预压对辊至少在一个相对应的端部具有大于其它部位的直径。

还优选的，所述预压对辊的具有大于其它部位的直径的端部与其相邻的部位以倒角方式平滑过渡连接。

一种高容量镍氢电池及其制作方法有益效果

《一种高容量镍氢电池及其制作方法》的有益效果是：因为该电池的电芯的最外层平滑过渡至次外层，可以使得电芯的最外层到次外层的半径差减小，这样既可以避免最外层和次外层的半径差导致的电池外壳被挤压变形问题，又可以充分利用外壳的空间，尽可能增大电池的容量。

在一个优选的技术方案中，通过在电芯的正极片和负极片设置由厚变薄的过渡段，可以相对较好的实现电芯的最外层平滑过渡至次外层，且不会太多影响到活性物质的涂覆和填充。

在另一优选的方案中，过渡段经滚压成型，加工工艺简单，成本低，且产品的结构比较稳定可靠。

在高容量镍氢电池的制作方法中，通过预制具有特定形状的导电基体的步骤，即可简单方便的实现该发明的发明目的，无需对已有的高容量镍氢电池加工工艺做改变就可以克服相关技术的缺陷。

截至2013年6月，随着无线电话、汽车、数码产品等设备对二次电池的待机及使用时间要求越来越高，这种需求促进了高容量二次电池的研发

镍氢、镍镉电池是由正极、负极和隔膜卷绕而成电芯装入钢壳中，再注入电解液装配而成。其中正、负极是由活性物质涂覆于导电基体上，后续再通过高温、辊压制得。

在2013年现行的镍氢电池生产工艺中，为了提高电池容量，需要往钢壳中填充更多的活性物质，而在电池钢壳容积一定的情况下，如何提高其内部空间的利用率就成为填充更多的活性物质的关键，已有技术的缺陷是电池内部的电芯结构不尽合理，要么是不能填充更多的活性物质，要么是无法充分利用电池外壳的内部空间，还有的还会造成电芯装入电池外壳时导致电池外壳挤压变形而造成质量隐患。故有必要做出改进以制造更为安全可靠且能够充分利用电池外壳内容空间的高容量镍氢电池。

《一种变压器及其制作方法和芯片》涉及无线通信系统的接收和发射技术，尤其涉及一种变压器及其制作方法和芯片。

一种变压器及其制作方法和芯片专利目的

《一种变压器及其制作方法和芯片》实施例提供一种变压器及其制作方法和芯片，能够使变压器具有高的Q值，而且结构尺寸小。

一种变压器及其制作方法和芯片技术方案

《一种变压器及其制作方法和芯片》实施例的技术方案是这样实现的：

一种变压器的制作方法，所述变压器包括初级线圈、次级线圈、第一初级调谐电容和第一次级调谐电容，所述方法包括：

将所述第一初级调谐电容和/或所述第一次级调谐电容排布在所述初级线圈和所述次级线圈所围成的区域中；其中所述第一初级调谐电容包括一个以上的第二初级调谐电容，所述第一次级调谐电容包括一个以上的第二次级调谐电容；并联连接一个以上的所述第二初级调谐电容，和并联连接一个以上的所述第二次级调谐电容；一个以上的所述第二初级调谐电容及其连线、和/或一个以上的所述第二次级调谐电容及其之间的连线构成一个局部屏蔽网络或一个局部屏蔽网络的其中一部分。

优选地，所述将所述第一初级调谐电容和/或所述第一次级调谐电容排布在所述初级线圈和所述次级线圈所围成的区域中，包括：

将所有的或部分的一个以上的所述第二初级调谐电容和/或一个以上的所述第二次级调谐电容排布在所述初级线圈和所述次级线圈所围成的空白区域中或所述空白区域的正下方。

优选地，所述变压器包括片上无源变压器或片上变压器式巴伦。

优选地，所述一个以上的所述第二初级调谐电容的电容值完全相等或不完全相等；

和/或，所述一个以上的所述第二次级调谐电容的电容值完全相等或不完全相等。

优选地，所述方法还包括：

所述初级线圈和所述次级线圈采用同层金属对称互绕在同一块衬底上，且金属线之间交叉的地方采用上层金属或下层金属过渡。

一种变压器，所述变压器包括：初级线圈、次级线圈、第一初级调谐电容和第一次级调谐电容；其中，所述第一初级调谐电容包括并联连接的一个以上的第二初级调谐电容，所述第一次级调谐电容包括并联连接的一个以上的第二次级调谐电容；

所述第一初级调谐电容和/或所述第一次级调谐电容排布在所述初级线圈和所述次级线圈所围成的区域中；且一个以上的所述第二初级调谐电容及其之间的连线、和/或一个以上的所述第二次级调谐电容及其之间的连线构成一个局部屏蔽网络或一个局部屏蔽网络的其中一部分。

优选地，所述初级线圈和所述次级线圈采用同层金属对称互绕在同一块衬底上，且金属线之间交叉的地方采用上层金属或下层金属过渡。

优选地，所有的或部分的所述第二初级调谐电容、和/或所有的或部分的所述第二次级调谐电容排布在所述初级线圈和所述次级线圈所围成的空白区域或所述空白区域的正下方的正下方。

优选地，所述一个以上的所述第二初级调谐电容的电容值完全相等或不完全相等；

和/或，所述一个以上的所述第二次级调谐电容的电容值完全相等或不完全相等。

一种芯片，所述芯片包括上述任一项所述的变压器。

一种变压器及其制作方法和芯片改善效果

《一种变压器及其制作方法和芯片》实施例一种变压器及其制作方法和芯片，将所述第一初级调谐电容和/或所述第一次级调谐电容排布在所述初级线圈和所述次级线圈所围成的区域中；其中所述第一初级调谐电容包括一个以上的第二初级调谐电容，所述第一次级调谐电容包括一个以上的第二次级调谐电容；并联连接一个以上的所述第二初级调谐电容，和并联连接一个以上的所述第二次级调谐电容；一个以上的所述第二初级调谐电容及其连线、和/或一个以上的所述第二次级调谐电容及其之间的连线构成一个局部屏蔽网络或一个局部屏蔽网络的其中一部分；如此，能够使变压器具有高的Q值，而且结构尺寸小。

图1为相关技术中LC谐振电路的结构示意图；

图2为《一种变压器及其制作方法和芯片》实施例变压器的制作方法的实现流程示意图；

图3-1为相关技术中匝数比为1:2的四端口变压器电路的结构示意图；

图3-2为《一种变压器及其制作方法和芯片》实施例图3-1的版图实现结构示意图；

图4-1为相关技术中匝数比为1:2的四端口频率可调的变压器式巴伦电路的结构示意图；

图4-2为《一种变压器及其制作方法和芯片》实施例图4-1的一种版图实现结构示意图；

图4-3是图4-2中局部屏蔽网络去除调谐电容后的金属互连线的网络结构示意图。