[发明专利]一种镍基碱性二次电池正极片制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池制备领域，尤其涉及一种可使镍基碱性二次电池容量大、使用寿命长的正极片的制备方法。

背景技术

随着电子产品的高速发展，便携式的电子移动设备得到广泛的应用，对其内使用的环境污染低、可多次循环使用的镍基碱性二次电池的需求也越来越大。镍基碱性二次电池包括金属氢化物镍电池(以下简称镍氢电池)、镉镍电池、铁镍电池、锌镍电池等等，它们均使用氢氧化镍作为正极材料。其中，镍氢电池是一种新型高能二次电池，具有能量密度高、耐过充性能好、大电流充放电能力强，使用成本低，且容易密封、无记忆效应以及环境相容性好等优良性能。

伴随电子移动设备的推广，除了对电池容量的需求变高以外，对电池的使用寿命也提出了较高的要求。因此迫切需要提供一种可使镍基碱性二次电池容量大、使用寿命长的正极片。

发明内容

本发明的目的是提供一种镍基碱性二次电池正极片制备方法，通过正极片成分中超级电容性能的材料以及导电剂的适当的配比，使镍基碱性二次电池的大电流充放电性能及其在大电流充放电条件下的循环性能大大提高，并延长使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供了一种镍基碱性二次电池正极片制备方法，包括如下步骤：（1）将正极原材料放入球磨机中球磨2-3小时后过300目筛，得到正极原材料粉末，其中，正极原材料的组分质量百分比为：4-9%的纳米石墨粉导电剂、1-3%的碳纳米管、1-2%的氧化钇、2-4%的氢氧化钙、15-25％的电容材料[CoAl(OH)₄]OH粉晶、5-10%的粘结剂，余量为正极活性材料[Ni₄Al(OH)₁₀]OH；（2）将所述正极原材料粉末加入搅拌机的真空搅拌槽内，并依次加入占正极原材料粉末总质量30-40%的去离子水、10-20%的浓度为60wt%的PTFE乳液以及5-10%的增稠剂，设置真空搅拌器转速设置为40r/s，搅拌时间设置为30min，制得正极材料浆料；（3）将所述正极材料浆料经间歇涂布工序，单面或者双面涂敷在泡沫镍集流体上，碾压成片做成电极片并干燥；（4）将干燥后的电极片剪切成预定规格的正极片。

其中，所述粘结剂为PVDF。

其中，所述增稠剂为CMC增稠剂。

采用本发明的制备方法制备的正极片，经电池厂家的试用，与市场上的其它正极片相比，电池容量极大提高，放电性能显著改善，使用寿命得到有效的延长。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的镍基碱性二次电池正极片制备方法做详细说明。

实施例一

制备正极原材料粉末

将正极原材料放入球磨机中球磨2小时后过300目筛，得到正极原材料粉末。其中，正极原材料的组分质量百分比为：4%的纳米石墨粉导电剂、1%的碳纳米管、1%的氧化钇、2%的氢氧化钙、15％的超级电容材料[CoAl(OH)₄]OH粉晶、5%的粘结剂，余量为正极活性材料[Ni₄Al(OH)₁₀]OH。本实施例中，所述粘结剂为PVDF。

制备正极材料浆料

将所述正极原材料粉末加入搅拌机的真空搅拌槽内，并依次加入占正极原材料粉末总质量30%的去离子水、10%的浓度为60wt%的PTFE乳液以及5%的增稠剂，设置真空搅拌器转速设置为40r/s，搅拌时间设置为30min，制得正极材料浆料。本实施例中，所述增稠剂为CMC增稠剂。

制备电极片

将所述正极材料浆料正极浆料经间歇涂布工序，单面或者双面涂敷在泡沫镍集流体上，碾压成片做成电极片并干燥。

制备正极片

将干燥后的电极片剪切成预定规格的正极片。

实施例二

制备正极原材料粉末

将正极原材料放入球磨机中球磨2小时后过300目筛，得到正极原材料粉末。其中，正极原材料的组分质量百分比为：9%的纳米石墨粉导电剂、3%的碳纳米管、2%的氧化钇、4%的氢氧化钙、25％的超级电容材料[CoAl(OH)₄]OH粉晶、10%的粘结剂，余量为正极活性材料[Ni₄Al(OH)₁₀]OH。本实施例中，所述粘结剂为PVDF。

制备正极材料浆料