[发明专利]一种碱性蓄电池铁电极的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电极的制造方法，具体涉及一种碱性蓄电池铁电极的制造方法。

背景技术

由铁电极构成的电池—铁电池被认为是未来有竞争力的电化学电源，而铁电池的性能决定于含铁基化合物材料的铁电极。目前，国内、外关于铁电池的研究主要集中在铁电极的研究上。

铁电极原料易得、价格便宜，经化学反应后的最终产物为铁化合物，不存在废旧电池的二次污染问题。目前，在电池工业中普遍采用的铁电极制备方法为铁粉袋式电极制备工艺。该铁粉袋式电极制备工艺流程是：采用宽度21mm和23mm，厚度0.1mm，孔率10-15%的穿孔镀镍钢带作为基板，经包粉—拼条—压纹—切片—装筋—定筋—点焊筋—倒角—焊极流板，制成袋式铁电极。上述技术方案的缺点是，生产过程中采用干粉包粉，干粉会污染环境，对人体造成伤害；生产设备众多，设备投资大；基板经过工艺生产过程后，电极孔率下降到8-10%，导致不宜大电流充放电。因此可以导致生产的袋式开口铁镍电池存在充电效率低，不能高倍率放电，自放电率高，不能密封，生产工艺复杂等缺点，限制了袋式开口铁镍电池的使用和发展。

含铁电极的碱性蓄电池都存在上述袋式开口铁镍电池的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术含铁电极的碱性蓄电池存在的充电效率低，不能高倍率放电，自放电率高，不能密封及生产工艺复杂的缺点，而提供了一种碱性蓄电池铁电极的制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

本发明的一种碱性蓄电池铁电极的制造方法，该制造方法包括以下步骤：

步骤（1）：选基板，采用厚度0.03～2.0mm，孔率50～100%的基材作为基板；

步骤（2）：在基板上涂覆超导电胶体石墨乳；

步骤（3）：铁电极浆料的配制

按重量百分比为70~80%：4~10%：3~10%：8~18%：5~15%称取碳包覆四氧化三铁、导电材料、氢氧化镍、含铜材料、硫化铁干粉，充分混合均匀，得到铁电极干粉；将铁电极干粉加入到混料中，搅拌1~2小时，制得铁电极浆料；

步骤（4）：涂覆浆料及制片

将步骤（3）中制得的铁电极浆料转入拉浆机料斗中，通过放带轮在超导电胶体石墨乳的基板上涂覆该浆料，拉浆，烘干，再辊压，切片；

步骤（5）：铁电极的制备

将步骤（4）中制成的切片经压片、分片、点焊正极极耳，制成成品铁电极。

在上述技术方案中，步骤（1）所述基材为镀镍铜带、镀锡镍带、穿孔镀镍钢带、镀镍钢网、双面毛刺钢带、切拉网、斜拉网或发泡铜导电基材。

在上述技术方案中，步骤（3）中所述的碳包覆四氧化三铁的粒径为0.1~100μm。

在上述技术方案中，步骤（3）中所述的导电材料为超微细导电石墨或乙炔黑。

在上述技术方案中，步骤（3）中所述的含铜材料为氧化铜或铜粉。

在上述技术方案中，步骤（3）中所述的混料为摩尔百分浓度1~5%的羧甲基纤维素钠（CMC），摩尔百分浓度1~5%的羟丙基纤维素钠（HPMC），摩尔百分浓度的60%的聚四氟乙烯（PTFE）乳液和摩尔百分浓度1~5%的聚乙烯（PE）溶液中的一种或多种的混合溶液。

在上述技术方案中，步骤（3）中所述的重量百分比为70%：4%：3%：15%：8%。

在上述技术方案中，步骤（4）中所述的烘干是通过四段式烘道进行的，各个烘道温度分别为80～100℃，110～150℃，110～130℃，80～115℃；优选四段式烘道温度分别为90℃，130℃，120℃，98℃。

在上述技术方案中，步骤（3）中所述的拉浆速度为0.5~0.8米∕分。

本发明的有益效果是：

本发明的碱性蓄电池铁电极的制造方法采用预涂覆超导电胶体石墨乳在通孔的镀镍铜带、镀锡镍带、发泡铜导电基材、穿孔镀镍钢带、镀镍钢网、双面毛刺钢带、切拉网、斜拉网上作基板可流水线生产，工艺简单、生产效率高，提高了生产效率和铁的利用率，降低了成本；而且在预涂覆超导电胶体石墨乳在通孔的镀镍铜带、镀锡镍带、发泡铜导电基材、穿孔镀镍钢带、镀镍钢网、双面毛刺钢带、切拉网、斜拉网上和加入超微细导电石墨或乙炔黑、氢氧化镍、氧化铜或铜粉、硫化铁到摩尔百分浓度1～5%的CMC溶液，摩尔百分浓度1～5%的HPMC溶液，摩尔百分浓度60%的PTFE乳液和摩尔百分浓度1～5%的PE溶液的一种或多种混合溶液中可以大大提高铁电极的导电性能，电性能优越。

具体实施方式