CN101202339A - 拉浆式柔性锌电极制备方法 - Google Patents

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姜惠成
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Abstract

本发明属于拉浆式柔性锌电极制备方法，包括以下过程：(1)调浆：在锌粉中加入添加剂作为负极活性物质；再加入粘结剂、水和增强剂；(2)调浆后，将浆料骨架挂在骨架上，进行烘干、滚压；(3)再经过粘接覆盖物，裁剪成略大于电极尺寸的形状，将电极包覆其中，经过再一次的滚压成型；(4)去掉覆盖物，使用超声清洗机，清洗掉该区域的负极物质，露出骨架；(5)将极耳焊接到指定的位置上，制作成需要的锌电极。由于采用了柔韧性良好的铜或铜合金作为骨架材料，并且采用无汞添加剂的活性物质，提高了电极柔韧性，并且质量均匀性和厚度均匀性都有所高，适用于需卷绕的方形和圆柱形锌银电池、锌镍电池等锌系列电池。

Description

拉浆式柔性锌电极制备方法
技术领域
本发明属于锌电极制备技术领域，特别是涉及拉浆式柔性锌电极制备方法。
背景技术
锌作为负极活性物质，一直广泛应用于电池中。常用制备锌电极的方法有：由锌箔或锌皮制成的箔式锌电极；由锌粉经过压制或由锌粉合膏后，经过涂敷和压制，制成的粉式锌电极。其中箔式锌电极由于其孔率低，真实电流密度小，不能大电流密度工作，只能用于中、小电流密度工作的电池；粉式锌电极由于孔率大，真实电流密度低，可以大电流密度工作，广泛用于大功率动力电池中，随着对大功率电池需求的不断加大，粉式锌电极的应用范围越来越广。
目前公知的粉式锌电极制备方法是干法压成式或涂膏式，这两种方法基本上都是手工操作，其厚度均匀性和重量均匀性都难以保证，压成电极的密度、孔率分布不均匀。当电池工作时，由于电极真实电流密度分布不均匀，影响了电极利用率，降低了大电流密度下电池的工作性能，产品的质量一致性比较差，难于实现大规模生产。并且干法压成式生产的锌电极柔韧性差，强度较低，不适合做卷绕式锌电极。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的问题，提供了质量均匀性好、厚度均匀性高、柔韧性良好、可卷绕的拉浆式柔性锌电极制备方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题采用的技术方案是：
拉浆式柔性锌电极制备方法，其特点是包括以下过程：
(1)调浆：在锌粉中加入添加剂作为负极活性物质；再加入粘结剂、水和增强剂；
所述负极活性物质为锌粉为1时，添加2％-4％氢氧化钙、0.5％-1％氧化铅、0.5％-1％氧化铟、0.5％-1％氧化钽金属的化合物中或多种添加剂；以1kg负极活性物质添加200g-350g的比例加入CMC3％水溶液、10g-14g的PVA5％水溶液、40g的60％四氟乳液中或多种粘结剂，再加入100g-150g纯水；添加1.5％-2.5％玻璃短纤维等作为增强剂，由搅拌器进行调浆；
(2)调浆后，将浆料骨架挂在骨架上，进行烘干、滚压；
(3)再经过粘接覆盖物，裁剪成略大于电极尺寸的形状，将电极包覆其中，经过再一次的滚压成型；
(4)去掉覆盖物，使用超声清洗机，清洗掉该区域的负极物质，露出骨架；
(5)将极耳焊接到指定的位置上，制作成需要的锌电极。
本发明还可以采取如下技术措施来实现：
拉浆式柔性锌电极制备方法，其特点是：将所述骨架为铜或铜合金制成的拉网、穿孔带或编织网。
拉浆式柔性锌电极制备方法，其特点是：所述搅拌器为自动混合搅拌器，搅拌后用胶体磨研磨。
拉浆式柔性锌电极制备方法，其特点是：所述覆盖物为绵纸。
拉浆式柔性锌电极制备方法，其特点是：所述极耳为镍或铜，用超声焊接机或是点焊机焊接。
拉浆式柔性锌电极制备方法，其特点是：所述浆料骨架挂在骨架上的方法为使用泡沫镍正极的拉桨设备进行连续的挂浆、烘干、其中烘干的最高温度不得高于250℃，拉浆后正极的厚度应为设计厚度的1.7-2.3倍；所述滚压使用双辊滚压机将电极压成需要的设计厚度；使用精密剪床，裁剪成需要尺寸后制作成尺寸、厚度合适的锌电极。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用了柔韧性良好的铜或铜合金作为骨架材料，并且采用无汞添加剂的活性物质，提高了电极柔韧性，并且质量均匀性和厚度均匀性都有所高，适用于需卷绕的方形和圆柱形锌银电池、锌镍电池等锌系列电池。
附图说明
图1为本发明拉浆式柔性锌电极制备方法制备的锌电极示意图。
图中的标号分别为：1.电极；2.负极骨架；3.活性物质；4.包覆物。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参照附图1，实施例为20Ah方形锌镍电池的锌电极。
负极活性物质3采用氧化锌粉、锌粉和其他添加剂混合粉。将粘结剂、水与混合粉，按照上述规定的比例倒入搅拌器内，充分搅拌均匀，直到无明显颗粒为止。然后，将搅拌好的浆料倒入浆罐中，准备挂浆。
采用铜合金拉网负极骨架2。
将刮刀口的缝隙设置为1.03mm。以确保电极的厚度和面密度满足设计要求。经拉浆、烘干后制作成厚度为1.0mm、和面密度为0.19g±0.05g的锌电极。
再经过滚压、裁剪，用包绵纸作为包覆物4包住电极，再滚压、去掉包覆物4，清洗、焊接制成需要尺寸的湿法拉浆式柔性锌电极1。

Claims (6)

1.拉浆式柔性锌电极制备方法，其特征在于包括以下过程：
(1)调浆：在锌粉中加入添加剂作为负极活性物质；再加入粘结剂、水和增强剂；
所述负极活性物质为锌粉为1时，添加2％-4％氢氧化钙、0.5％-1％氧化铅、0.5％-1％氧化铟、0.5％-1％氧化钽金属的化合物中或多种添加剂；以1kg负极活性物质添加200g-350g的比例加入CMC3％水溶液、10g-14g的PVA5％水溶液、40g的60％四氟乳液中或多种粘结剂，再加入100g-150g纯水；添加1.5％-2.5％玻璃短纤维等作为增强剂，由搅拌器进行调浆；
(2)调浆后，将浆料骨架挂在骨架上，进行烘干、滚压；
(3)再经过粘接覆盖物，裁剪成略大于电极尺寸的形状，将电极包覆其中，经过再一次的滚压成型；
(4)去掉覆盖物，使用超声清洗机，清洗掉该区域的负极物质，露出骨架；
(5)将极耳焊接到指定的位置上，制作成需要的锌电极。
2.根据权利要求1所述拉浆式柔性锌电极制备方法，其特征在于：将所述骨架为铜或铜合金制成的拉网、穿孔带或编织网。
3.根据权利要求1所述拉浆式柔性锌电极制备方法，其特征在于：所述搅拌器为自动混合搅拌器，搅拌后用胶体磨研磨。
4.根据权利要求1所述拉浆式柔性锌电极制备方法，其特征在于：所述覆盖物为绵纸。
5.根据权利要求1所述拉浆式柔性锌电极制备方法，其特征在于：所述极耳为镍或铜，用超声焊接机或是点焊机焊接。
6.根据权利要求1所述拉浆式柔性锌电极制备方法，其特征在于：所述浆料骨架挂在骨架上的方法为使用泡沫镍正极的拉桨设备进行连续的挂浆、烘干、其中烘干的最高温度不得高于250℃，拉浆后正极的厚度应为设计厚度的1.7-2.3倍；所述滚压使用双辊滚压机将电极压成需要的设计厚度；使用精密剪床，裁剪成需要尺寸后制作成尺寸、厚度合适的锌电极。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102509774A (zh) * 2011-10-27 2012-06-20 北京中航长力能源科技有限公司 一种锌空气电池用锌电极的制备方法
CN110289395A (zh) * 2019-07-01 2019-09-27 超威电源有限公司 一种用于锌镍电池负极的膏体及其制备方法
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