CN103794759A - 一种镍氢电池负极片处理方式 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镍氢电池负极片处理方式，采用可控喷涂设备，将制备好的混合乳液均匀的喷涂于拉浆烘干后的极片表面。该混合乳液制备如下：将PTFE、SBR和水按0.5-1.5:0.1-1:5-15的配比制备成乳液，而后该乳液与导电碳黑、石墨烯、球磨后的镍粉按照0.5-1.0:0.025-0.05:0.005-0.01:0.0045-0.009的配比制备成混合乳液。喷涂后的极片置于烘箱内进行短暂的低温加热，干燥后碾压。通过增加这一工序，不仅能提高极片表面柔软度和光泽性，减少掉粉，提高极片表面的催化活性，提高电池寿命同时还能提高使用该极片的电池的大电流大功率充放电性能。

Description

一种镍氢电池负极片处理方式
技术领域
本发明涉及一种电池负极片处理方式，具体说是一种镍氢电池负极片表面处理。
背景技术
镍氢电池具有大功率，高容量，无污染，安全性高等优点受到各行业的青睐。镍氢电池目前的发展方向是向动力应用型发展，即要求其具有更好的大电流充放电性能，更长的寿命。作为一种传统产品，其负极极片的传统处理方式一般有两种，一种是采用干法嵌渗技术进行上粉辗压,该方法的缺点是极片较硬，活性物质易脱落，造成电池寿命较低；另一种是采用湿法拉片，采用镍带或镀镍带作为导电骨架，将粘粘结剂与合金粉附在基带上再进行辗压成型。该方法的缺点是活性物质的压实密度不够，活性物质的利用率较低。
发明内容
本发明旨在提供一种负极片处理方式以解决现有技术中存在的不足，不仅能够提高极片表面柔软度和光泽性，减少掉粉，提高极片表面的催化活性，提高电池寿命，同时还能提高使用该极片的电池的大电流大功率充放电性能。
本发明通过以下方案实现。
确切的说本发明是在原有负极片制作方式，即拉浆完成干燥后就进行碾压的基础上进行改良，增加一道工序，即在极片干燥后对其表面进行混合乳液的喷涂。采用可控喷涂设备，将制备好的乳液均匀的喷涂于拉浆烘干后的负极片表面。该混合乳液制备如下：将聚四氟乙烯PTFE、丁苯橡胶SBR和水按0.5-1.5:0.1:5-15的质量配比制备成乳液，而后该乳液与导电碳黑、石墨烯、镍粉按照0.5-1.0:0.025-0.05:0.005-0.05:0.005-0.01的质量配比制备成混合乳液。喷涂后的极片置于烘箱内进行短暂的低温加热，干燥后碾压。
本发明优选的镍粉为球磨后镍粉，球磨后镍粉的粒径为0.1～2μm之间。
与现有工艺相比，本发明具有如下优点：
本发明采用特殊的工艺制备方式，即将本发明所述的制备好的混合乳液均匀的喷涂于拉浆烘干后的极片表面。喷涂后的极片置于只是进行短暂的低温加热干燥后碾压。通过增加本发明的这一工序，不仅能提高极片表面柔软度和光泽性，减少掉粉，提高极片表面的催化活性，提高电池寿命同时还能提高使用该极片的电池的大电流大功率充放电性能。发明人在对工艺步骤进行特殊处理的同时，并结合进行本发明乳液的特别配置；其中本发明PTFE为聚四氟乙烯乳液，它能在极片表面形成牢固的三维网络，使得极片表面的活性物质不易于脱落，有利于提高电池寿命；所述的SBR为丁苯橡胶，在这里主要起到粘合作用。所述的导电碳黑、石墨烯和球磨后的镍粉都主要起到导电和表面活性催化作用，且通过采用石墨烯的有效的配比结合到混合乳液中，可保证本发明的极片的导电能力不会随着电池寿命的衰减而减弱。通过采用本发明的以上方式处理的极片，可以提高活性物质、导电材料、添加剂等混合物质的粘结强度，使其不易脱落；同时能提高极片表面柔软度和光泽性，减少掉粉，提高极片表面的催化活性，提高电池寿命；还能提高使用该极片的电池的大电流大功率充放电性能。
附图说明
图1为采用实施案例1与常规方法的负极极片做成的电池循环寿命对比图；
图2为采用实施案例1与常规方法的负极极片做成的电池大功率大电流充放电性能对比图；
图3为采用实施案例2与常规方法的负极极片做成的电池循环寿命对比图；
图4为采用实施案例2与常规方法的负极极片做成的电池大功率大电流充放电性能对比图。
图5原有制作方式与新制作方式（即本发明的方法）分别得到的极片表面对比图；
图6为原有制作方式与新制作方式（即本发明的方法）寿命完成后分别得到的极片表面状态对比图。
具体实施方式
实施例1
按以下步骤实施：将PTFE、SBR和水按0.5-1.5:0.1-1:5-15的配比制备成乳液，而后该乳液与导电碳黑、石墨烯、球磨后的镍粉按照0.5:0.025:0.005:0.0045的配比制备成混合乳液。采用可控喷涂设备（采用高精度的流量计进行限流），在拉浆干燥后的极片表面进行喷涂，厚度控制在2μm内，喷涂完成后，把极片置于50℃左右的烘箱内进行干燥，干燥后碾压。
其他条件相同，采用上述喷涂后的极片和常规未进行喷涂的极片做成40Ah容量的电池，在相同的测试条件下，分别测试其寿命和大功率大电流充放电性能机型对比，结果如图1和图2所示。结果表明，采用实施方式1方法制作的负极极片其电池循环寿命比常规负极极片的电池寿命长，电池的充放电性能也明显提高了。
实施例2
按以下步骤实施：将PTFE、SBR和水按0.5-1.5:0.1-1:5-15的配比制备成乳液，而后该乳液与导电碳黑、石墨烯、球磨后的镍粉按照1:0.05:0.01:0.009的配比制备成混合乳液。采用可控喷涂设备（采用高精度的流量计进行限流），在拉浆干燥后的极片表面进行喷涂，厚度控制在2μm内，喷涂完成后，把极片置于50℃左右的烘箱内进行干燥，干燥后碾压。
其他条件相同，采用上述喷涂后的极片和常规未进行喷涂的极片做成40Ah容量的电池，在相同的测试条件下，分别测试其寿命和大功率大电流充放电性能机型对比，结果如图3和图4所示。结果表明，采用实施方式1方法制作的负极极片其电池循环寿命比常规负极极片的电池寿命长，电池的充放电性能也明显提高了。

Claims (3)

1.一种镍氢电池负极片处理方式，其特征在于：将制备好的混合乳液均匀的喷涂于拉浆烘干后的负极极片表面形成微米级涂层后，经10-20分钟的45-55℃低温干燥后，碾压；所述混合乳液制备如下：先将聚四氟乙烯PTFE、丁苯橡胶SBR和水按0.5-1.5:0.1-1:5-15的质量配比制备成乳液，而后将所述的乳液与导电碳黑、石墨烯、镍粉按照0.5-1.0:0.025-0.05:0.005-0.05:0.004-0.01的质量配比制备成混合乳液。
2.根据权利要求1所述的一种镍氢电池负极片处理方式，其特征在于，所述的微米级涂层的厚度控制在2μm以内。
3.根据权利要求1或2所述的一种镍氢电池负极片处理方式，其特征在于，所用的镍粉为球磨后镍粉，球磨后镍粉的粒径为0.1～2μm之间。
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