[发明专利]一种镍锌二次电池正极无效
申请号: | 200710125094.5 | 申请日: | 2007-12-18 |
公开(公告)号: | CN101465422A | 公开(公告)日: | 2009-06-24 |
发明(设计)人: | 李瑶 | 申请(专利权)人: | 深圳市沃特玛电池有限公司 |
主分类号: | H01M4/24 | 分类号: | H01M4/24;H01M4/66;H01M4/80;H01M4/74;H01M4/52;H01M4/32;H01M4/62 |
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地址: | 518118广东省深*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 二次 电池 正极 | ||
技术领域
本发明涉及镍锌二次电池技术领域。
背景技术
随着各种电动设备朝着小型化、便携化的方向发展,电池得到了越来越广泛的应用。电池可以分为一次电池和二次电池,一次电池放完电以后无法再充电,只能废弃。二次电池又称为可充电电池,在放完电以后,可以再进行充电,循环使用。所以,在电动工具、电动玩具中,普遍采用二次电池。
镍镉电池是传统上使用得较多的一种二次电池,但镍镉电池因为负极中使用了有毒物质镉,已经有越来越多的国家对镍镉电池的使用进行限制。解决之道就是要寻找镍镉电池的替代品。镍氢电池是其中的一种,但镍氢电池的成本较高。除此之外,镍锌电池渐渐进入人们的视野,镍锌电池中的负极使用锌,代替了以往使用的镉,锌是无毒的,对环境友好。并且,生产镍锌电池可以在很大程度上使用镍镉电池的生产设备,降低生产投入成本。
镍锌电池的电芯由正极、负极以及处于正负极之间的绝缘隔膜组成。正极是在载流体上涂覆正极活性材料制成。在传统的生产工艺中,正极的载流体选用发泡镍。发泡镍是在带有大量孔隙的塑料泡沫上镀金属镍而制成的,随着镍价的上涨,发泡镍的价格也随之上升,致使电池的成本居高不下。同时,使用发泡镍作为电池正极载流体,需要在浆料涂覆完之后再点焊极耳,这时应先去除相应部分的浆料,这一工序效率较低,并且极耳的焊接也不够牢固。
为了降低电池生产成本,并提高生产效率,有必要克服现有技术中生产电池正极方面的不足。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术中使用发泡镍作为电池正极载流体的不足之处,提供一种新型镍锌电池的正极。
本发明的技术解决方案是:镍锌二次电池正极,由载流体以及涂覆于载流体上的正极材料构成,载流体为带孔的金属片,正极材料由活性材料、导电材料、添加剂、粘结剂构成,其重量百分比为:活性材料60%~80%,导电材料15%~25%,添加剂3%~10%,粘结剂为1%~5%。
带孔金属片由钢、或者由镀镍钢制成,厚度为0.1mm~0.5mm。带孔金属片上的孔为圆形孔、或为方形孔、或为菱形孔、或为非规则形状孔。或者,带孔金属片为切拉金属网,其上下两个边向内弯折形成折边。活性材料为氢氧化镍。导电材料为石墨、碳黑、碳粉、碳纤维、镍粉、金属粉末或金属纤维中的一种或几种组成。添加剂为以下几种原料的一种或多种组合:钴或钴的化合物、锌或锌的氧化物、稀土元素及其化合物。粘结剂为羧甲基纤维素钠(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)、聚乙烯醇(PVA)中的一种或几种。
本发明与现有技术相比的有益效果是:使用由钢或镀镍钢制成的带孔金属片或切拉金属网作为电池正极的载流体,克服了以往使用发泡镍作为电池正极载流体传统做法的不足之处,可以大大降低发泡镍的使用量,并能够提高电池正极的生产效率,从而大大降低成本。
附图说明
图1为本发明的用作正极载流体的带孔金属片示意图;
图2为本发明的用作正极载流体的切拉金属网;
图3为本发明的用作正极载流体经过折边的切拉金属网。
具体实施方式
实施例一:
本实施例以制造AA600mAh镍锌二次电池为例,电池正极载流体选用带圆孔的钢片,如图1所示,其中1为钢片,2为钢片上的圆孔,钢片的厚度为0.1mm,圆孔的直径为1mm,圆孔与圆孔之间的中心距为1.3mm,圆孔呈规则分布,钢片的宽度为38mm,钢片的长度为50m。首先在钢片上每间隔80mm点焊极耳,点焊完极耳后,钢片即可作为正极的载流体使用。
正极材料按重量百分比配制为:正极活性材料氢氧化镍为70%,辅助添加剂氧化亚钴为5%,导电材料石墨为20%,粘结剂为4%的聚四氟乙烯乳液加1%的羟丙基甲基纤维素。将上述配比的氢氧化镍、氧化亚钴、石墨加入球磨设备中球磨均匀,得到正极材料的干粉料,然后,将上述配比的聚四氟乙烯乳液和羟丙基甲基纤维素加水混合均匀,再加入正极材料的干粉料中,充分搅拌均匀,即制得糊状的正极材料。
将糊状的正极材料均匀涂布在上述带圆孔的钢片上,在烘干炉中烘干,再碾压成厚度为0.5mm的正极板。将长条形的正极板每间隔80mm裁切一下,制成规格为80mm×38mm的正极片。
将上述制造出的正极片与镍锌电池的负极片以及隔膜组装入电池钢壳,注入电解液,封口,即成镍锌电池。
随机抽取一支上述方法制成的镍锌电池,进行电池循环性能测试与电池自放电性能测试。
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