CN102290560B

CN102290560B - 电池极片及其制作方法

Info

Publication number: CN102290560B
Application number: CN2011102020773A
Authority: CN
Inventors: 梁德声; 邹剑平; 张立天; 廖兴群; 蔡小娟; 孔令坤
Original assignee: Shenzhen Highpower Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Highpower Technology Co Ltd
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2031-07-18
Also published as: CN102290560A

Abstract

本发明公开一种电池极片，包括基体、涂覆于所述基体的表面的粉料层及涂覆于所述粉料层的表面的胶液层，所述胶液层包含羟丙基甲基纤维素。本发明还公开一种电池极片的制作方法，包括：提供基体和粉料；在所述基体的表面涂覆粉料形成粉料层；制备胶液，所述胶液包含羟丙基甲基纤维素；在所述粉料层的表面涂覆胶液形成胶液层；烘干。电池极片具有胶液层，胶液层包含羟丙基甲基纤维素，可耐碱性腐蚀，从而提高电池的性能，延长电池的使用寿命。

Description

电池极片及其制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种电池，特别是涉及一种电池极片及电池极片的制作方法。

【背景技术】

目前的电池极片在高浓度的碱液体系下易被腐蚀，使得电池在使用的过程中性能和容量很快衰减，循环使用寿命较差。

【发明内容】

有鉴于此，有必要提供一种耐腐蚀的电池极片及其制作方法。

一种电池极片，其特征在于：所述电池极片包括基体、涂覆于所述基体的表面的粉料层及涂覆于所述粉料层的表面的胶液层，所述胶液层包含羟丙基甲基纤维素。

在优选的实施例中，所述胶液层还包含与所述羟丙基甲基纤维素混合的丁苯橡胶或聚四氟乙烯。

在优选的实施例中，所述胶液层还包含与所述羟丙基甲基纤维素混合的丁苯橡胶和聚四氟乙烯。

在优选的实施例中，所述胶液层还包含纯水，所述羟丙基甲基纤维素、所述丁苯橡胶、所述聚四氟乙烯及所述纯水的重量比例是(5％～10％)∶(5％～10％)∶(0％～5％)∶(75％～90％)。

在优选的实施例中，所述胶液层的厚度为0.001～0.003毫米。

在优选的实施例中，所述羟丙基甲基纤维素的浓度为0.5％～2.5％。

一种电池极片的制作方法，包括如下步骤：提供基体和粉料；在所述基体的表面涂覆粉料形成粉料层；制备胶液，所述胶液包含羟丙基甲基纤维素；在所述粉料层的表面涂覆胶液形成胶液层；及烘干。

在优选的实施例中，所述胶液的制备方法包括：往纯水中加入羟丙基甲基纤维素，并加入丁苯橡胶或聚四氟乙烯，然后混合均匀。

在优选的实施例中，所述胶液的制备方法包括：往纯水中加入羟丙基甲基纤维素、丁苯橡胶和聚四氟乙烯，然后混合均匀。

在优选的实施例中，所述羟丙基甲基纤维素、所述丁苯橡胶、所述聚四氟乙烯及所述纯水的重量比例是(5％～10％)∶(5％～10％)∶(0％～5％)∶(75％～90％)。

本发明的电池极片具有胶液层，胶液层包含羟丙基甲基纤维素，可耐碱性腐蚀，从而提高电池的性能，延长电池的使用寿命。

【附图说明】

图1为一实施例的电池极片的结构示意图；

图2为电池的循环寿命曲线图；

图3为充电过程中电池的内压变化曲线图。

【具体实施方式】

请参考图1，本实施方式的电池极片100包括基体1、涂覆于基体1的表面的粉料层2及涂覆于粉料层2的表面的胶液层3。

粉料层2包含粘液及分布于粘液中的颗粒。一般因电池的种类不同而颗粒有所不同，且正极片与负极片的颗粒也不尽相同。本实施方式的电池极片100主要用于镍氢电池，镍氢电池的正极片的颗粒为球镍，负极片的颗粒为合金粉。

胶液层3包含HPMC(羟丙基甲基纤维素)，HPMC的浓度为0.5％～2.5％。胶液层3的厚度为0.001～0.003毫米。镍氢电池的电解液多为氢氧化物，呈碱性，胶液层3可防止粉料层2被碱性电解液腐蚀。胶液层3的透气性较好，有利于气体的进出，从而提高正极产生的氧气到达负极以及被负极复合的速度，降低电池的内压。

本实施方式的胶液层3的材料以HPMC为主，混合其他材料。胶液层3还包含与HPMC混合的SBR(丁苯橡胶)或PTFE(聚四氟乙烯)，也可包含SBR与PTFE两种。当然胶液层3还可包含与HPMC混合的其他材料。胶液层3还包含纯水，HPMC、SBR、PTFE及纯水的重量比例是(5％～10％)∶(5％～10％)∶(0％～5％)∶(75％～90％)。SBR、PTFE及纯水可分散HPMC，可以使得胶液层3涂覆均匀。本实施方式中的SBR的浓度为50％，PTFE的浓度为60％。

胶液层3可减少粉料层2掉粉，降低由掉粉造成的低压零电的比例，提高电池收成率。同时，胶液层3还可提高电池极片100的柔韧性，减小电池极片100卷绕时产生的裂纹，有利于降低电池内阻，提高电池综合性能。

电池极片100的制作方法，包括：提供基体1和粉料；在基体1的表面涂覆粉料形成粉料层2；制备胶液，胶液包含HPMC；在粉料层2的表面涂覆胶液形成胶液层3；烘干，即形成电池极片100。

粉料的制备方法是在粘液中均匀地混合颗粒，粉料具有粘性，可以粘附于基体1的表面。一实施例的胶液的制备方法包括：往纯水中加入HPMC，并加入SBR或PTFE，然后混合均匀。另一实施例的胶液的制备方法包括：往纯水中加入HPMC、SBR和PTFE，然后混合均匀。HPMC、SBR、PTFE及纯水的重量比例是(5％～10％)∶(5％～10％)∶(0％～5％)∶(75％～90％)。SBR、PTFE及纯水可分散HPMC，便于涂覆胶液，且涂覆较均匀。

一具体实施例中，HPMC、SBR、PTFE及纯水的重量比例是6％∶6％∶1％∶87％，按照此比例混合制备胶液。对AA2400mAh电池进行实验，以1C的倍率进行充放电，测试循环寿命。如图2所示，电池容量循环至剩余为第一周容量的80％时，使用未涂覆胶液的电池极片的电池的循环周数是120周，使用涂覆上述胶液后的电池极片的电池即使用本实施例的电池极片100的电池的循环周数是145周，本实施例电池的循环寿命较长。胶液层3可防止腐蚀及掉粉，因此使用涂覆胶液的电池极片的电池的循环寿命较长。比较图3中的两条曲线，从曲线的走向趋势中可以看出，随着电池容量的下降，两种电池的循环周数的差距变大。使用涂覆胶液的电池极片的电池的循环寿命明显大于使用未涂覆胶液的电池极片的电池的循环寿命。

如图3所示，以0.5C的倍率对电池进行充电，测试充电过程中电池的内压。充电180分钟时，使用未涂覆胶液的电池极片的电池的内压为1.87Mpa，使用涂覆上述胶液后的电池极片的电池的内压为1.25Mpa，使用涂覆胶液后的电池极片的电池的内压较低。比较图3中的两条曲线，可以看出充电120分钟之后，使用涂覆胶液后的电池极片的电池的内压比使用未涂覆胶液的电池极片的电池的内压低，且随着充电时间的延长，两者的差距变大。胶液的透气性较好，有利于气体的进出，从而提高正极产生的氧气到达负极以及被负极复合的速度，降低电池的内压。而且随着充电时间的延长，降低电池内压的效果更明显。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种电池极片，其特征在于：所述电池极片包括基体、涂覆于所述基体的表面的粉料层及涂覆于所述粉料层的表面的胶液层，所述胶液层包含羟丙基甲基纤维素；

所述胶液层还包含与所述羟丙基甲基纤维素混合的丁苯橡胶和聚四氟乙烯；

所述胶液层还包含纯水，所述羟丙基甲基纤维素、所述丁苯橡胶、所述聚四氟乙烯及所述纯水的重量比例是(5%～10%)：(5%～10%)：(0%～5%)：(75%～90%)；

所述胶液层的厚度为0.001～0.003毫米。

2.根据权利要求1所述的电池极片，其特征在于：所述羟丙基甲基纤维素的浓度为0.5%～2.5%。

3.一种电池极片的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

提供基体和粉料；

在所述基体的表面涂覆粉料形成粉料层；

制备胶液，所述胶液包含羟丙基甲基纤维素；

在所述粉料层的表面涂覆胶液形成胶液层；及

烘干；

所述胶液的制备方法包括：往纯水中加入羟丙基甲基纤维素、丁苯橡胶和聚四氟乙烯，然后混合均匀；

所述羟丙基甲基纤维素、所述丁苯橡胶、所述聚四氟乙烯及所述纯水的重量比例是(5%～10%)：(5%～10%)：(0%～5%)：(75%～90%)。