[发明专利]一种铁镍蓄电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种铁镍蓄电池的制备方法，包括：S1.制备三维带；S2：通过浸浆系统使得制得的三维带表面均匀地涂覆活性物质浆料，然后再使三维带通过浸浆系统上方的斜板式涂浆装置，成为湿态极板；所述活性物质浆料包含活性材料和有机纤维；S3：湿态极板经烘干、压片、切片后分别制成正极板和负极板；S4：将正极板和负极板彼此相对放置，隔膜设置在正极板和负极板之间，构成电极组件，将电极组件装入壳体中，往壳体中注入电解液。所制备的铁镍蓄电池表现出相当高的能量密度、良好的循环寿命特性，安全性能优异。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种铁镍蓄电池及其制备方法。

背景技术

开发于20世纪初的铁镍蓄电池，具有电极材料来源广泛成本低廉、绿色环保、理论比容量高、安全性高、循环寿命和工作寿命长、放电搁置无损害、耐过充过放、耐机械滥用、单体容量大等优点，在未来新一代储能和电动车市场上有很好的前景。

传统铁镍电池的电极制作方法为制袋式，是将其粉状活性物质包裹在一个由穿孔镀镍钢带折成的扁平口袋内，经叠加，压制，焊接等工序制成正、负极板；正负极板由绝缘物隔离，组合后装入金属或塑料壳体内，注入电解液。该方法生产工艺复杂，制造成本高、极板制造工艺产生金属粉尘污染、钢带对活性物质电子集流效果差，导致容量发挥差、电池比能量低，只有18-20Wh/kg，同时影响了循环性能，循环不超过2000周。

因此，亟需一种能够简化生产工艺、充分发挥活性物质容量、提高循环性能的新型铁镍蓄电池技术。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种铁镍蓄电池及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种铁镍蓄电池的制备方法，包括如下步骤：

S1.制备三维带：所述三维带包括金属箔本体和设在该本体上的翻边孔，所述的翻边孔为无落料穿孔，各个翻边孔呈均匀间隔排列，相邻的或相邻行的该翻边孔的周边分别向所述的钢带本体的两面突起，该突起的顶端呈立体网格状；

S2：通过浸浆系统使得步骤S1制得的三维带表面均匀地涂覆活性物质浆料，然后再使三维带通过浸浆系统上方的斜板式涂浆装置，成为湿态极板；所述活性物质浆料包含活性材料和有机纤维；

S3：湿态极板经烘干、压片、切片后分别制成蓄电池的正极板和负极板；

S4：将上述正极板和负极板彼此相对放置，隔膜设置在正极板和负极板之间，构成电极组件，将电极组件装入壳体中，往壳体中注入电解液。

本发明的三维带采用双向无落料穿孔，金属箔本体表面均布翻边孔，双面呈致密的纤维状立体金属骨架，该三维带作为铁镍蓄电池极板骨架，对活性物质起到镶嵌、包裹作用，提高了活性物质的导电性能，采用上述三维带大大增加了极板的包容量和结合强度，提高了活性物质的利用率和蓄电池的循环寿命。

参阅图1，本发明中，所述浸浆系统包括装有活性物质浆料的浆斗，在所述的浆斗内安装有导向辊和一对挤压辊，该挤压辊以三维带运行相反方向转动；所述三维带通过导轮进入浆斗，经过糊状浆料的浸、沾和浆斗内挤压辊的挤压，使三维带表面粘满活性物质浆料。

在所述浆斗上方设有斜板式涂浆装置，所述斜板式涂浆装置包括沿所述三维带运动方向的两侧分别设置的对称的斜板，两斜板之间留有间隙供浸有浆料的三维带通过，所述斜板向下倾斜，斜板与三维带运动方向的夹角为15°-75°。本发明由于斜板有15°-75°的倾斜角，使三维带运行时的拉力被分解为水平方向和垂直方向二个分力，水平方向的力则施加给浸有浆料的三维带，使活性物质浆料更充分地填充入三维带翻边孔内部，使得三维带双面涂浆均匀。

本发明中，所述活性物质浆料包括活性物质和有机纤维。