阅读说明：本技术 镍电池正极片的制作方法 (Method for manufacturing positive plate of nickel battery ) 是由 钟发平 罗恭新 陈春红 欧阳强华 刘涛 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种镍电池正极片的制作方法,Ⅰ先在第一泡沫镍基体中浸入正极浆料——烘干——刮除表面浮粉——裁切制成初步极片,Ⅱ之后自下而上按第二泡沫镍基体、至少一片初步极片、第二泡沫镍基体的顺序依次叠放在一起经整体压制合为一体——裁切后制得镍电池正极片,第二泡沫镍基体的表面尺寸不小于初步极片的表面尺寸。本发明工艺简单可行、新颖,制作得到的正极片容量较高,活性物质附着性更好。(The invention provides a method for manufacturing a nickel battery positive plate, which comprises the steps of firstly immersing positive slurry into a first foamed nickel substrate, drying, scraping surface floating powder, and cutting to obtain a primary pole piece, secondly sequentially stacking a second foamed nickel substrate, at least one primary pole piece and a second foamed nickel substrate from bottom to top, integrally pressing and cutting to obtain the nickel battery positive plate, wherein the surface size of the second foamed nickel substrate is not less than the surface size of the primary pole piece. The method has simple, feasible and novel process, and the manufactured positive plate has higher capacity and better active substance adhesiveness.)

镍电池正极片的制作方法

技术领域

本发明涉及一种镍电池正极片的制作方法。

背景技术

镍电池是一种传统产品，其中正极片的传统制作方法一般有两种，一种是采用干法嵌渗技术进行上粉辗压制成，这种方式的优点是制作方便，便于生产，但缺陷是干法碾压成片的极片容易掉粉而影响电池性能，同时受限于设备的碾压能力等难以制作较厚的、容量较高的极片。另一种是采用湿法配浆拉片，这种方式将活性物质混合物与粘结剂、纯水等混合成浆料，然后将这些浆料附着于泡沫镍基体上再进行烘干、碾压、裁片从而形成极片；相对干法制片而言制作难度有所增加，但是由于极片中有粘结剂，从而掉粉情况会有所改善。但此两种制作方式的正极片在富液的状态下，都容易掉粉而影响电池的性能。另外，对于高容量电池，现有技术中，一般都是增加活性物质的用量，但往往效果没那么理想。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单可行、新颖、容量较高、活性物质附着性更好的镍电池正极片的制作方法。

本发明通过以下方案实现：

一种镍电池正极片的制作方法，Ⅰ先在第一泡沫镍基体中浸入正极浆料——烘干——刮除表面浮粉——裁切制成初步极片，Ⅱ之后自下而上按第二泡沫镍基体、至少一片初步极片、第二泡沫镍基体的顺序依次叠放在一起(即两片第二泡沫镍基体将至少一片初步极片夹在中间)经整体压制合为一体——裁切后制得镍电池正极片，所述第二泡沫镍基体的表面尺寸不小于初步极片的表面尺寸。本发明中，表面尺寸指的是长度、宽度，实际制作时，可以是第二泡沫镍基体的长度、宽度同时都超出初步极片的长度、宽度，也可以是第二泡沫镍基体的长度超出初步极片的长度、宽度等于初步极片的宽度，也可以是也可以是第二泡沫镍基体的长度等于初步极片的长度、宽度超出初步极片的宽度。第一泡沫镍基体、第二泡沫镍基体的厚度选择为1.10～1.60mm，PPI选择为80～140。

进一步地，所述正极浆料按含镍正极混合粉、3％CMC胶液(即3％羧甲基纤维素钠胶液)、聚丙烯酸钠、60％PTFE(即60％聚四氟乙烯乳液)、纯水、丁苯橡胶、纤维以质量比为5～9：0.5～1.5：0.3～1.4：0.05～0.1：0.2～3：0.05～0.2：0.005～0.1配制得到，其中含镍正极混合粉为覆钴球镍、氧化钇、氢氧化亚钴按质量比9.2～9.98：0.01～0.4：0.01～0.4混合形成。

进一步地，所述步骤Ⅰ中，第一泡沫镍基体中浸入正极浆料的具体工艺为：将第一泡沫镍基体置于正极浆料中浸泡一定时间，浸泡时间可根据实际需要进行控制，以保证浸入第一泡沫镍基体中的正极浆料的重量满足工艺要求即可，根据多次试验，浸泡时间一般可控制在30～120s；裁切前先进行碾压，实际制作过程中，碾压步骤可根据需要进行选择。

进一步地，所述步骤Ⅱ中，裁切后需在产品周边的边缘部分包覆上胶带。实际制作过程中，可在步骤Ⅱ的裁切前，对产品周边(即初步极片与第二泡沫镍基体结合的边缘部分)进行再次碾压，使得产品周边结合得更为牢固。

本发明的镍电池正极片的制作方法，工艺简单可行、新颖，采用了多片初步极片与上下两片第二泡沫镍基体压制形成，使得其制得的镍电池正极片的容量较高，可有效满足高容量电池的需求；由于采用了浸泡工艺使得正极浆料填充在第一泡沫镍基体中，并在浆料中采用了羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠和丁苯橡胶等的混合粘结剂以及添加了纤维，从而提高了活性物质在第一泡沫镍基体中的附着性，同时在初步极片外附着两片第二泡沫镍基体，使得本发明制得的镍电池正极片在制作成电池后的使用中不易脱粉，保证正极片容量发挥，提高容量合格率，制得高容量电池，从而满足高容量电池市场；同时正极片不易脱粉，可降低电池短路、低压率，提高电池电性能及安全性能，延长电池使用寿命。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种镍氢电池20Ah正极片的制作方法，按以下步骤进行：

Ⅰ先将覆钴球镍、氧化钇、氢氧化亚钴按质量比9.9：0.02：0.08混合形成含镍正极混合粉，将含镍正极混合粉、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、60％的聚四氟乙烯乳液、纯水、丁苯橡胶、纤维以质量比为6.8：0.85：0.4：0.05：1.8：0.05：0.05配制得到正极浆料，将厚度为1.35mm、PPI为140的第一泡沫镍基体按工艺要求尺寸进行裁切并按要求压好白边并贴上胶带，然后将处理好的第一泡沫镍基体置于正极浆料中浸泡30～120s，之后取出烘干并去除第一泡沫镍基体上的胶带——刮除表面浮粉——碾压至工艺要求厚度——裁切制成初步极片；

Ⅱ将厚度为1.35mm、PPI为140的第二泡沫镍基体按长度、宽度都超出初步极片的长度、宽度进行裁切，之后自下而上按第二泡沫镍基体、三片初步极片、第二泡沫镍基体的顺序依次叠放在一起(即第二泡沫镍基体、第一片初步极片、第二片初步极片、第三片初步极片、第二泡沫镍基体依次自上而下叠放在一起，两片第二泡沫镍基体将三片初步极片夹在中间)并放置在模具上，使用大压力液压机将其整体压制合为一体——产品周边(即初步极片与第二泡沫镍基体结合的边缘部分)进行再次碾压，使得产品周边结合得更为牢固——裁切——在产品周边的边缘部分包覆上胶带后制得镍电池正极片。

将实施例1方法制作得到的镍氢电池20Ah正极片制作成电池后，取10只样品电池进行容量测试(0.1C充电16h,搁置30min，0.2C放电至1.0V)，其结果依次为：20236mAh、21188mAh、20502mAh、20197mAh、20916mAh、21003mAh、20630mAh、20632mAh、20627mAh、20622mAh，平均容量为20655mAh，可见电池容量满足要求。

实施例2

一种镍氢电池15Ah正极片的制作方法，其步骤与实施例1中的镍氢电池20Ah正极片的制作方法的步骤基本相同，其不同之处在于：

1、步骤Ⅰ中，覆钴球镍、氧化钇、氢氧化亚钴按质量比9.4：0.3：0.3混合形成含镍正极混合粉，含镍正极混合粉、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、60％的聚四氟乙烯乳液、纯水、丁苯橡胶、纤维的质量比为8：0.5：0.3：0.05：1.03：0.1：0.02；第一泡沫镍基体的厚度为1.5mm，PPI为120；

2、取消步骤Ⅰ中裁切前的碾压步骤；

3、步骤Ⅱ中，第一泡沫镍基体的厚度为1.5mm，PPI为120，第二泡沫镍基体按长度等于初步极片的长度、宽度超出初步极片的宽度进行裁切，相叠放的初步极片的数量为两片。

将实施例2方法制作得到的镍氢电池15Ah正极片制作成电池后，取10只样品电池进行容量测试(0.1C充电16h,搁置30min，0.2C放电至1.0V)，其结果依次为：15480mAh、15503mAh、15589mAh、15732mAh、15630mAh、15468mAh、15678mAh、15883mAh、15329mAh、15769mAh，平均容量为15606mAh，可见电池容量满足要求。

实施例3

一种镍氢电池22Ah正极片的制作方法，其步骤与实施例1中的镍氢电池20Ah正极片的制作方法的步骤基本相同，其不同之处在于：

1、步骤Ⅰ中，覆钴球镍、氧化钇、氢氧化亚钴按质量比9.2：0.4：0.4混合形成含镍正极混合粉，含镍正极混合粉、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、60％的聚四氟乙烯乳液、纯水、丁苯橡胶、纤维的质量比为5：2：1：0.1：1.6：0.2：0.1；第一泡沫镍基体的厚度为1.4mm，PPI为110；

2、步骤Ⅱ中，第一泡沫镍基体的厚度为1.4mm，PPI为110，第二泡沫镍基体按长度超出初步极片的长度、宽度等于初步极片的宽度进行裁切，相叠放的初步极片的数量为四片；

3、取消步骤Ⅱ中裁切前的产品周边进行再次碾压的步骤。

将实施例3方法制作得到的镍氢电池22Ah正极片制作成电池后，取10只样品电池进行容量测试(0.1C充电16h,搁置30min，0.2C放电至1.0V)，其结果依次为：22580mAh、22603mAh、22579mAh、22745mAh、22668mAh、22968mAh、22844mAh、23013mAh、22930mAh、22679mAh，平均容量为22761mAh，可见电池容量满足要求。