CN114335411A - 一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锌银蓄电池领域，尤其涉及一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，本发明通过对锌银蓄电池正极板的压制压力、烧结温度和烧结时间的研究，极大改善了正极板的孔隙率，增加极板的反应面积，提高锌银蓄电池荷电后高倍率放电电压，本发明效果明显，操作简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及锌银蓄电池领域，尤其涉及一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法。
背景技术
锌银电池具有放电电压平稳、比能量大、比功率高以及安全可靠等优点，广泛应用与火箭运载系统、返回式卫星等航天器中。随着我国航天事业的发展，要求锌银蓄电池的放电倍率越来越高，同时要求放电电压高。
公开号为CN105633339A的中国专利公开了锌银贮备电池用超薄氧化银正极板的制备方法，该方案通过在粒径为纳米级的氧化银活性材料中添加粘合剂制成的浆料，提高了活性材料的粘接力，经辊涂、碾压，制出的氧化银正极板不仅厚度可薄至40μm，而且确保厚度的一致性，并具有良好的柔性和强度；如此薄的氧化银正极板有效减小了电池极化电流密度，提高了活性物质利用率，加快了锌银贮备电池激活速度，缩短了工作电压达到要求下限值的时间，保证了锌银贮备电池工作的高电压和高比功率，延长了电池的放电时间；良好的柔性特性和强度，在弯折状态下能够正常使用，使用环境友好。同时通过在粒径级氧化银活性材料中添加了镍粉、银粉或石墨导电剂，降低了电极放电初期内阻，无需化成，即避免了氧化银正极放电初期的电压高波和干贮存后内阻增加出现的电压低谷，简化了氧化银正极板的制作工序，提高了生产效率；但该方案成本较高，不利于工业化生产制造。
本发明人考虑到锌银蓄电池电极为多孔电极，电极内部有许多与外界相通的小孔径，加入电解液后，小孔内充满电解液，小孔表面参与电极反应，提高放电电压，因此本发明人通过对锌银蓄电池正极板的压制压力、烧结温度和烧结时间的研究，以期探索一套能够实现工业化低成本生产制造，改善正极板孔隙率，增加极板的反应面积，提高锌银蓄电池高倍率放电电压的制作工艺。
发明内容
针对现有技术问题和技术目的，本发明提供了一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，该正极板能够用于制作空间用长湿荷电寿命锌银蓄电池。
具体技术方案如下：
一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，包括如下步骤：
1)准备：称量银粉置于制片模具中，用刮刀均匀地、轻轻地铺平，然后在银粉表面喷入粘合液，盖上模盖；
2)压制：将制片模具放置在压机中央，采用7.5-8.5MPa压力进行压制，保压3-5s，制得成型极片；
3)烧结：将成型极片置于490-510℃条件下烧纸10-14min，制得烧结极片；
4)冷却：将成型极片经自然冷却至室温，即得成品正极板。
所述银粉与粘合液的质量比为20-30：1。
所述粘合液是将粘性物质在溶剂中搅拌至完全溶解，所述粘性物质的质量浓度为不超过40％。
所述粘粘性物质为聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、醋酸纤维素、丁苯橡胶乳液中的一种或多种任意比混合物。
所述成型极片，其厚度为0.05～0.2mm。
所述烧结，按照每10片为1叠进行放置。
有益效果：
本发明通过对锌银蓄电池正极板的压制压力、烧结温度和烧结时间的研究，极大改善了正极板的孔隙率，增加极板的反应面积，提高锌银蓄电池荷电后高倍率放电电压。
本发明效果明显，操作简单，成本低。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，包括如下步骤：
1)准备：称量银粉置于制片模具中，用刮刀均匀地、轻轻地铺平，然后在银粉表面喷入粘合液，盖上模盖；
2)压制：将制片模具放置在压机中央，采用7.5MPa压力进行压制，保压3s，制得成型极片；
3)烧结：将成型极片置于490℃条件下烧纸10min，制得烧结极片；
4)冷却：将成型极片经自然冷却至室温，即得成品正极板；
所述银粉与粘合液的质量比为20：1；
所述粘合液是将粘性物质在溶剂中搅拌至完全溶解，所述粘性物质的质量浓度为不超过40％；
所述粘粘性物质为聚乙烯醇；
所述成型极片，其厚度为0.05mm；
所述烧结，按照每10片为1叠进行放置。
实施例2
一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，包括如下步骤：
1)准备：称量银粉置于制片模具中，用刮刀均匀地、轻轻地铺平，然后在银粉表面喷入粘合液，盖上模盖；
2)压制：将制片模具放置在压机中央，采用8.5MPa压力进行压制，保压5s，制得成型极片；
3)烧结：将成型极片置于510℃条件下烧纸14min，制得烧结极片；
4)冷却：将成型极片经自然冷却至室温，即得成品正极板；
所述银粉与粘合液的质量比为30：1；
所述粘合液是将粘性物质在溶剂中搅拌至完全溶解，所述粘性物质的质量浓度为不超过40％；
所述粘粘性物质为聚甲基丙烯酸甲酯；
所述成型极片，其厚度为0.2mm；
所述烧结，按照每10片为1叠进行放置。
实施例3
一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，包括如下步骤：
1)准备：称量银粉置于制片模具中，用刮刀均匀地、轻轻地铺平，然后在银粉表面喷入粘合液，盖上模盖；
2)压制：将制片模具放置在压机中央，采用8MPa压力进行压制，保压4s，制得成型极片；
3)烧结：将成型极片置于500℃条件下烧纸12min，制得烧结极片；
4)冷却：将成型极片经自然冷却至室温，即得成品正极板；
所述银粉与粘合液的质量比为25：1；
所述粘合液是将粘性物质在溶剂中搅拌至完全溶解，所述粘性物质的质量浓度为不超过40％；
所述粘粘性物质为羧甲基纤维素钠；
所述成型极片，其厚度为0.1mm；
所述烧结，按照每10片为1叠进行放置。
实施例4
一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，包括如下步骤：
1)准备：称量银粉置于制片模具中，用刮刀均匀地、轻轻地铺平，然后在银粉表面喷入粘合液，盖上模盖；
2)压制：将制片模具放置在压机中央，采用7.8MPa压力进行压制，保压5s，制得成型极片；
3)烧结：将成型极片置于495℃条件下烧纸13min，制得烧结极片；
4)冷却：将成型极片经自然冷却至室温，即得成品正极板；
所述银粉与粘合液的质量比为28：1；
所述粘合液是将粘性物质在溶剂中搅拌至完全溶解，所述粘性物质的质量浓度为不超过40％；
所述粘粘性物质为聚四氟乙烯与聚偏氟乙烯按摩尔比1:1的混合物；
所述成型极片，其厚度为0.1mm；
所述烧结，按照每10片为1叠进行放置。
实施例5
一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，包括如下步骤：
1)准备：称量银粉置于制片模具中，用刮刀均匀地、轻轻地铺平，然后在银粉表面喷入粘合液，盖上模盖；
2)压制：将制片模具放置在压机中央，采用8.3MPa压力进行压制，保压4s，制得成型极片；
3)烧结：将成型极片置于505℃条件下烧纸11min，制得烧结极片；
4)冷却：将成型极片经自然冷却至室温，即得成品正极板；
所述银粉与粘合液的质量比为24：1；
所述粘合液是将粘性物质在溶剂中搅拌至完全溶解，所述粘性物质的质量浓度为不超过40％；
所述粘粘性物质为醋酸纤维素、丁苯橡胶乳液按摩尔比3:1的混合物；
所述成型极片，其厚度为0.1mm；
所述烧结，按照每10片为1叠进行放置。
锌银蓄电池主要由负集流条、正集流条、隔膜、负电极、电解液、正电极、封装袋等构成。
其中，实施例1-5任一正极板的尺寸为43mm×28mm，锌膏在模具中压制成型，通过极板化成后，正极装配11片，负极装配10片，中间用隔膜隔开，装配成4Ah单体电池，加注40％KOH电解液，荷电450天，在5C倍率放电情况下，放电电压均达1.28V以上，电压约提升了16.3％。
实施例1-5任一正极板的尺寸为43mm×28mm，，尺寸为77mm×32mm，锌膏在特制的模具中压制成型，通过极板化成后，正极装配12片，负极装配13片，中间用隔膜隔开，装配成10Ah单体电池，加注40％KOH电解液，荷电450天，在5C倍率放电情况下，放电电压均达1.24V以上，电压约提升了12.7％。
Claims (6)
1.一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)准备：称量银粉置于制片模具中，用刮刀均匀地、轻轻地铺平，然后在银粉表面喷入粘合液，盖上模盖；
2)压制：将制片模具放置在压机中央，采用7.5-8.5MPa压力进行压制，保压3-5s，制得成型极片；
3)烧结：将成型极片置于490-510℃条件下烧纸10-14min，制得烧结极片；
4)冷却：将成型极片经自然冷却至室温，即得成品正极板。
2.如权利要求1所述一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，其特征在于，所述银粉与粘合液的质量比为20-30：1。
3.如权利要求1所述一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，其特征在于，所述粘合液是将粘性物质在溶剂中搅拌至完全溶解，所述粘性物质的质量浓度为不超过40％。
4.如权利要求1所述一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，其特征在于，所述粘粘性物质为聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、醋酸纤维素、丁苯橡胶乳液中的一种或多种任意比混合物。
5.如权利要求1所述一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，其特征在于，所述成型极片，其厚度为0.05～0.2mm。
6.如权利要求1所述一种提高锌银蓄电池电压的正极板制备方法，其特征在于，所述烧结，按照每10片为1叠进行放置。
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| CN114335411B (zh) | 2024-01-30 |
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| PB01 | Publication | ||
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