[发明专利]一种镍氢动力电池专用正极制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，更具体涉及一种镍氢动力电池专用正极片的制造方法。本发明所设计的镍氢动力电池正极片，可用于制造各种型号的卷绕式或者折叠式镍氢动力电池。

背景技术

目前，现有工业制造的各种型号镍氢电池所用的正极片的一般是由：球形氢氧化镍(简称“球镍”)为正极活性物质、石墨为导电剂、PTFE（聚四氟乙烯，以下略。）乳液为粘接剂、CMC（羧甲基纤维素钠，以下略。）为增稠剂以及氧化钴为添加剂的组成的正极混合物，泡沫镍为正极集流体、镀镍钢带或镍带为极耳等三个部分所构成的。由现有技术所制造的镍氢电池正极由于使用的集流体为泡沫镍，在制造正极片的过程中由于分片或者切片工序，不可避免产生金属镍丝暴露于活性物质之外的情况，即产生所谓的“毛刺”现象；此外，由于使用的泡沫镍相对较粗，制造的正极片柔韧性较差，卷绕或者折叠过程中会发生破损或断裂；由于球形氢氧化镍颗粒较粗，制造的浆料会出现不均匀从而影响上浆过程中附料不均一、干燥后脱粉或掉粉等问题。由于毛刺、破损或断裂、附料不均匀、脱粉或掉粉等问题，使得现有工艺所制造的电池大电流充放电效果差、微短路、极片损坏、电池容量达不到设计容量、循环使用寿命短等一系列的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术问题，本发明的目的是在于提供了一种镍氢动力电池专用正极片的制造方法。方法易行，操作简便，组装成卷绕式或折叠式电池，容量高、循环寿命长，大功率充放电效果好，在放电截止电压为0.8V、5～10C条件下充放电性能，电池循环寿命（容量保持率不低于75% ，即放电容量不低于设计容量75%时的充放电循环次数，以下同。）超过350次，最高充放电循环寿命达到579次。

采用本发明的技术方案，可以取得如下明显的效果：用本发明技术方案制造的一种镍氢动力电池专用正极片所生产的镍氢动力电池，由于采用粒径较小的纳米氢氧化镍为正极活性物质、纳米石墨粉为导电剂、纳米碳纳米管和麻木氧化钴为正极添加剂，从而使得制造的正极浆料均匀、涂布过程中集流体上附料均一、干燥后不会出现明显的脱粉或掉粉等现象，从而使得生产的电池能充分利用正极活性物质而提高电池实际容量和循环使用寿命；同时由于使用纳米石墨粉为导电剂、碳纳米管和纳米氧化钴为正极添加剂，从而显著提高电极导电性能，大大提高了电池的大电流、大功率充放电效果；由于采用了厚度较小、韧性高的镍箔或镍铝合金箔的材料为集流体，分切极片不会产生较严重的毛刺，卷绕过程或者折叠过程不会出现断裂现象，会有效降低短路、低容量、低电压等问题，从而提高所生产动力电池的循环使用寿命。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种镍氢动力电池专用正极片的制造方法，其步骤是： 

第一步：将纳米氢氧化镍正极活性物质、纳米石墨粉导电剂、碳纳米管和纳米氧化钴添加剂按照质量比分别为80～100:10～25:15:5～10:1～3的混合物，于球磨机中球磨0.5～4小时，混合均匀，用400目筛子过筛；所述的正极活性物质包括氢氧化镍颗粒及包覆在所述颗粒表面的钴的氧化物和／或氢氧化物包覆层。

第二步，将过筛后的正极混合物粉末转入搅拌机中，向混合物中分别依次加入占混合物总质量20～55%的二次蒸馏水或去离子水、1～5%（混合物总质量）的PTFE乳液(PTFE固含量为20~35%溶液)粘接剂以及3～15%（混合物总质量）的CMC(CMC含量10~25%溶液)增稠剂，在搅拌、混合，制成正极浆料； 

所述的粘接剂为PTFE。

第三步，将第二步制备的正极浆料经间歇涂布工序（集流体一定的位置预留极耳焊接空位），单面或者双面涂覆于正极集流体上，在55～85℃条件下干燥3～15分钟，使得正极活性物质粘接于正极集流体之上形成正极活性物质涂层；

第四步，经对滚机压制成厚度为0.02～1.00mm的初级正极极片；

第五步，根据设计不同型号、不同容量的电池，将初级正极极片裁剪成为25.0～250×300～1600mm大小；

第六步，在第五步裁剪好的极片的预留空白处，用激光焊接或者超声波焊接长度为15.0～350.0mm的极耳1～4个；

第七步，在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。 

所述的一种镍氢动力电池专用正极片制造工艺，其特征在于：所述的正极集流体2由厚度为0.01～0.5mm镍箔或镍铝合金箔的材料制成。

所述的一种镍氢动力电池专用正极片制造工艺，其特征在于：所述的正极极耳3由厚度为0.02～0.5mm的镍带或者镍铝合金带制成。