本發明專利技術公開了一種大電流鎳氫電池正極片的制造方法,其步驟:A、將正極活性物質、納米乙炔黑粉末、碳納米管和納米氧化鈷粉末添加劑為混合物,球磨機中球磨混合,過篩;B、將過篩后的正極混合物粉末轉入攪拌機中,向混合物中加入占混合物,制成正極活性物質漿料;C、將制備的正極活性物質漿料經間歇涂布工序,單面或者雙面涂覆于帶微孔的正極集流體上,干燥;D、經對滾機壓制成厚度的初級正極極片;E、將初級正極極片裁剪;F、裁剪好的極片的預留空白處,用激光焊接;G、在極耳焊接部位兩面都粘貼絕緣膠帶。方法易行,操作簡便,有效地提高大電流鎳氫電池的放電容量、提高了鎳氫電池的大電流放電效果,有效地延長了鎳氫電池使用壽命。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及化學電源即電池制造
,具體涉及一種大電流鎳氫電池正極極片的制造方法,適用于制造各種型號的一次、二次大電流鎳氫電池。
技術介紹
目前電池工業生產的各種型號的堿性鎳氫、堿性鎳鎘電池正極極片,采用的正極集流體絕大多是泡沫鎳,所用的正極活性物質也都是由β_型晶體結構、球形的氫氧化鎳(通常簡稱為“球鎳”)、石墨導電劑、羧甲基碳酸鈉(CMC)增稠劑以及其他添加劑混合制作成漿料,漿料經上漿工藝涂敷到泡沫鎳集流體上,再點焊上極耳制得鎳氫電池正極片。由于使用的正極集流體是泡沫鎳,正極生產過程中切片、分片及卷繞等生產工序極易產生“毛刺”,即暴露于極片邊緣未被活性物質包住的金屬鎳絲。毛刺的存在會使得電池內部容易產生 微小短路甚至刺穿隔膜而產生短路,從而引起電池微短路、自放電、容量降低和循環壽命縮短、甚至電池嚴重短路而報廢。此外,由于正極活性物質都是粒徑為微米級(粒徑約為5 30 μ m)的球形氫氧化鎳,其漿料不能采用鋰離子電池正極制造所用的、所謂“涂布”工藝來制造正極,正電極容量及電池容量受到限制,同時,以球形氫氧化鎳為正極活性物質生產的電池存在比容量低、大電流放電效果差和循環壽命短等缺點,很難滿足大功率電動工具、電動汽車動力等對動力電池大電流、快速充放電的要求。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的上述主要問題,本專利技術的目的是在于提供了一種大電流鎳氫電池正極極片的制造方法,方法易行,操作簡便,所制備的正極極片的鎳氫電池容量高、高倍率,即大電流快速充放電的效果好,能夠比較有效地提高大電流鎳氫電池的放電容量、提高了鎳氫電池的大電流放電效果,并有效地延長了鎳氫電池使用壽命。為了實現上述的目的,本專利技術采用以下技術方案 一種大電流鎳氫電池正極極片的制造方法,其步驟是 A、將正極活性物質、納米乙炔黑粉末或納米活性炭粉末導電劑、等質量混合的碳納米管和納米氧化鈷粉末添加劑按照質量比分別為100:40 30:10 3:5 I的混合物,于球磨機中球磨O. 5 3小時,混合均勻,用400目篩子過篩,所述的正極活性物質為含摩爾比為Ni2+百分之10%的Al3+摻雜改性納米α -氫氧化鎳顆粒; 所述的導電劑為乙炔黑粉末或納米活性炭粉末。B、將步驟A過篩后的正極混合物粉末轉入攪拌機中,向混合物中分別依次加入占混合物總質量30 45%的二次蒸餾水或去離子水、占混合物總質量I 3%的聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF)乳液(PTFE或PVDF固體含量60%)粘接劑以及占混合物總質量5 10%的羧甲基碳酸鈉(CMC)增稠劑,在攪拌、混合,制成正極活性物質漿料;所述的粘接劑為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯;所述的增稠劑為羧甲基碳酸鈉。C、將步驟B制備的正極活性物質漿料經間歇涂布工序,單面或者雙面涂覆于帶微孔的正極集流體上,在80 95°C條件下干燥5 15分鐘,使正極活性物質粘接于正極集流體之上形成正極活性物質涂層; D、經對滾機壓制成厚度為O.I I. OOmm的初級正極極片; E、將初級正極極片裁剪成為25.O 150X200 1200mm大??; F、在步驟E裁剪好的極片的預留空白處,用激光焊接或者超聲波焊接長度為25.O 350. Omm的極耳I 5個; G、在極耳焊接部位兩面都粘貼厚度為O.Olmm的絕緣膠帶。—種大電流鎳氫電池正極極片,主要由正極活性物質涂層、帶圓形微孔的集流體和極耳等三個部分構成。正極活性物質涂層涂覆在集流體上,集流體上帶有圓形微孔,極耳(單極耳或多極耳,根據極片的大小或者容量的大小選擇I 5個極耳)通過點焊工藝點焊于集流體的預留空白處。 所述的集流體由厚度O. 05 O. Imm的帶半徑為I 10 μ m的圓形微孔的招箔、鎳箔或鍍鎳不銹鋼箔制作而成。所述的正極極耳厚度為O. 05 O. 5mm的鎳帶或者鎳招合金帶制成。采用本專利技術的技術方案,可以取得如下明顯的有益效果 采用本專利技術的大電流鎳氫電池專用氫氧化鎳正極極片所生產的電池,由于采用了新型的帶圓形微孔的鋁箔、鎳箔或鍍鎳不銹鋼箔,不會產生“毛刺”,消除了微短路、刺穿隔膜短路的現象,能有效地提高正極活性物質的附料量,并能增強活性物質的附著力,不僅有效提高了所制造的鎳氫電池的放電比容量及容量,而且大大提高了電池的循環使用壽命。同時使用了新的放電比容量較高、導電性能良好的納米氫氧化鎳作為正極活性物質,從而較有效地提高鎳氫電池的放電比容量和大電流放電效果,在10 60C充放電條件下,鎳電極最高放電比容量均超過300mAh/g,且放電平臺具有較高的放電電壓;同時,由于正極活性物質中添加了相對較高比例的乙炔黑或者活性炭導電劑,從而提高了鎳氫電池的大電流放電效果,由于同時使用了高比容量、高導電性能的以及采用了涂布技術制造工藝制作的鎳氫電池正極片,使得所制造的鎳氫電池的循環使用壽命短得以顯著延長,將制造的電極片組裝成大電流鎳氫電池,在放電截止電壓為I. OVUO 60C高倍率充放電條件下,電池的循環壽命(放電容量小于設計容量65%時的充放電循環次數,以下在同樣條件下測定)均超過600 次。本專利技術適用于各種類型、各種型號的圓柱形電池。附圖說明圖I為一種大電流鎳氫電池5極耳雙面涂層正極片的立體示意 圖2為一種大電流鎳氫電池4極耳雙面涂層正極片的透視 圖3為一種大電流鎳氫電池3極耳雙面涂層正極片的透視 圖4為一種大電流鎳氫電池2極耳單面涂層正極片的側視 圖5為一種大電流鎳氫電池I極耳單面涂層正極片的側視 其中1-正極活性物質涂層;2_集流體;3_極耳;4_預留空白;5_圓形微孔;6_點焊點。具體實施例方式下面結合附圖和具體的實施例,對本專利技術作進一步的詳細描述。實施例I : 一種大電流鎳氫電池正極極片的制造方法,其步驟是 A、將正極活性物質、納米乙炔黑粉末導電劑、等質量混合的碳納米管和納米氧化鈷粉末添加劑按照質量比分別為100:40:10:5的混合物,于球磨機中球磨3小時,混合均勻,用400目篩子過篩,所述的正極活性物質為含摩爾比為Ni2+百分之10%的Al3+摻雜改性納米α-氫氧化鎳顆粒; B、將步驟A過篩后的正極混合物粉末轉入攪拌機中,向混合物中分別依次加入占混合物總質量45%的二次蒸餾水或去離子水、占混合物總質量3%的PTFE乳液粘接劑以及占混合物總質量10%的CMC增稠劑,在攪拌、混合,制成正極活性物質漿料; C、將步驟B制備的正極活性物質漿料經間歇涂布工序,單面或者雙面涂覆于帶微孔的正極集流體2上,在95°C條件下干燥15分鐘,使正極活性物質粘接于正極集流體之上形成正極活性物質涂層I ; D、經對滾機壓制成厚度為I.OOmm的初級正極極片; E、將初級正極極片裁剪成為150X1200mm大??; F、在步驟E裁剪好的極片的預留空白處,用激光焊接或者超聲波焊接長度為350.Omm的鎳極耳3五個; G、在極耳焊接部位兩面都粘貼厚度為O.Olmm的絕緣膠帶。即制得大電流鎳氫電池正極極片。將所制造的正極片組裝成鎳氫電池,在放電截止電壓為I. 0V、60C倍率充放電條件下,電池的充放電循環壽命(放電容量小于設計容量65%時的充放電循環次數,以下同)為603次。實施例2: 一種大電流鎳氫電池正極極片的制造方法,其步驟是 A、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種大電流鎳氫電池正極片的制造方法,其步驟是:?A、將正極活性物質、納米乙炔黑粉末或納米活性炭粉末導電劑、等質量混合的碳納米管和納米氧化鈷粉末添加劑按照質量比分別為100:40~30:10~3:5~1的混合物,于球磨機中球磨0.5~3小時,混合均勻,用400目篩子過篩;所述的正極活性物質為含摩爾比為Ni2+百分之10%的Al3+摻雜改性納米α?氫氧化鎳顆粒;B、將步驟(A)過篩后的正極混合物粉末轉入攪拌機中,向混合物中分別依次加入占混合物總質量30~45%的二次蒸餾水或去離子水、占混合物總質量1~3%的聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯乳液粘接劑以及占混合物總質量5~10%的CMC增稠劑,在攪拌、混合,制成正極活性物質漿料;?C、將步驟(B)制備的正極活性物質漿料經間歇涂布工序,單面或者雙面涂覆于帶微孔的正極集流體(2)上,在80~95℃條件下干燥5~15分鐘,使正極活性物質粘接于正極集流體之上形成正極活性物質涂層(1);D、經對滾機壓制成厚度為0.1~1.00mm的初級正極極片;E、將初級正極極片裁剪成為25.0~150×200~1200mm大?。籉、在步驟(E)裁剪好的極片的預留空白處,用激光焊接或者超聲波焊接長度為25.0~450.0mm的極耳(3)1~5個;G、在極耳焊接部位兩面都粘貼厚度為0.01mm的絕緣膠帶。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:沈萌,夏攀,程凡,龔春麗,丁瑜,周環波,詹炳然,詹金俊,羅社科,
申請(專利權)人:廣州市云通磁電有限公司,孝感學院,
類型:發明
國別省市:
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