[发明专利]储氢合金电极片的连续生产工艺

说明书

本发明属于碱性蓄电池电极的压制制造方法。

在^Ni/MH电池的充放电过程中，电极上发生如下的可逆吸放氢反应：为了使^Ni/MH电池有较好的蓄电能力，充电时吸附在电极合金表面的氢必须很容易地扩散到合金内部，被合金吸收而形成不太稳定的金属氢化物MH_n^ab(反应A)；放电时这些氢又再扩散到合金表面，被氧化而放出电子，只有在大电流充电或充电快结束时，才会有吸附态的氢复合成氢分子析出(反应B)。在上述过程中，为了降低极化，缩短氢在合金中的扩散路程，必须增大合金的比表面，也就是说要采用粉状合金材料耒制作储氢合金电极。

现有把粉状合金材料制成多孔状储氢合金电极片的方法有两类，即烧结法和塑料粘结法。烧结法主要用于钛系储氢合金电极制作(大角泰章，ソ-ダと盐素，1988,4,1-32；CN1071279A)，塑料粘结法则主要用于稀土系储氢合金电极的制作(EP284063；CN1071787A)。但是，在至今已有的文献中未曾有过有关塑料粘结法完整工艺过程的报道，只是列出一些工艺参数，如原料粉的混合比例，冷压或热压的压力，粘结剂的重量百分比等(J.J.G.Willems,Philips J.of Research,Vol.39,Supplement No.1,1984；Tetsuo Sakai,et al,J.Electrochem.Soc.,137(3),1990；H.Ogawa,et al,16th International Power Sources Symp.1988,9)，更没有见过有关用塑料粘结法大批量连续生产储氢合金电极片的方法介绍。

本发明的目的是提供一种基于塑料粘结法的储氢合金电极片的大批量连续生产的工艺。

本发明的目的是这样实现的：(A)混粉，将100份(重量)的储氢合金粉末与2～10份塑料粘接剂和4～5份去离子水用和粉机混合搅拌10～20分钟，然后加入12～16份酒精，并继续搅拌至完全混合均匀，(B)滚压成膜，把混有粘结剂的合金粉团移送到温度为30～40℃的自动控温的加热台面上分团称量，每团的重量控制在180～260克之间，再把分团的合金粉团放在滚筒表面温度50～60℃的炼塑机上反复叠压8～16次，将每一合金粉团压制成长约100cm，宽约15cm，厚度为0.40～0.80mm的膜片，将此膜片送入温度为50～60℃，真空度为0.1×10^-1～5.0×10^-1乇的真空干燥箱中干燥2～4小时，(C)切膜，将干燥后的塑料粘结合金膜片送至20转/分的切膜机，沿最长方向切成根据电池型号所需宽度的长条，切下的边角膜片回收再利用，(D)合片，将(C)步中切得的塑料粘结合金膜片与有相同宽度的导电基体叠放在一起装在合片机上，通过压力为0.6～1.5T/cm²的合片机双滚，压合形成电极条，再送卷到收片盘上(E)裁片，把卷有电极条的收片盘架在裁片机上，调整送片滚筒间隙，启动裁片机电源，裁出根据电池型号所规定长度、宽度和厚度，及规定重量的储氢合金电极片。

上述(A)混粉步骤中所用储氢合金粉末粒度以30～104μm为宜，因为粒度太大，充放电速度慢、电化学性能差，粒度太细则充放电工作寿命短。

上述(D)合片步骤中可以在导电基体一面压上一张塑料粘结合金膜片，或者是在塑料粘结合金膜片两面各压上一张导电基体，或者是在导电基体两面各压上一张塑料粘结合金膜片。

本发明所用塑料粘结剂为聚四氟乙烯、四氟乙烯与六氟丙烯共聚物、硅橡胶、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、羧甲基纤维素、聚乙烯、聚丙烯酸、聚环氧乙醚缩甲醛、或丁二烯和苯乙烯的共聚物、或上述物质的混合物。

本发明所用的导电基体为镍丝编织带、镍拉伸网、穿孔镍带泡沫镍带、烧结镍纤维带、或在铁基体上镀镍后制造的编织带或拉伸带或表面经过粗化处理的穿孔钢带。编织带的丝径为0.14～0.25mm，孔眼大小为0.42～1.65mm。拉伸网的孔眼为边长0.1～1.0mm的棱形，孔隙度大于50％，厚度为0.14～0.20mm。泡沫镍带、烧结镍纤维带的厚度为0.8～2.0mm，孔隙度大于85％。穿孔镍带、镀镍钢带、穿孔钢带的孔隙度为35～40％，厚度为0.14～0.20mm。