专利名称：电池负极极板成型浆的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池领域中的一种涂料，具体涉及一种电池负极成型浆。
镍氢、镍镉电池的诸多性能在很大程度上依靠镍氢、镍镉电池负极的技术水平，如镍氢电池贮氢合金粉和负极表面氧化程度、负极成型过程中各种杂质对电化学性能的影响等都是事关重要的，而现在常规的电池负极成型都是在水溶液体系中进行的，往往需要配备一个温度较高的干燥系统，方能除去其中的水份，为此，电池生产厂家迫切需要研制一种快速、干净的负极成型材料和工艺，以尽量减少氧化钴、钴粉、镍粉、氧化镉、贮氢合金粉及负极与空气的接触时间，特别是希望能在较低温度甚至是室温条件下使负极快速成型。
本发明之目的旨在提供一种可以使电池负极在常温下快速成型的电池负极极板成型浆，简化工艺与设备、降低成本、避免活性物质和负极的氧化、从而极大提高了电池的技术性能。
本发明的技术解决方案是采用高分子材料加入易挥发的有机溶剂中溶解，得溶液，尔后再加入负极的活性物质，混合搅拌均匀，制得，所用原料均在惰性气体保护的密封容器中搅拌、乳化、造浆。
上述的负极活性物质为贮氢合金粉AB5或贮氢合金粉AB2或氧化镉以及氧化钴、钴粉、镍粉；上述的高分子材料可采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或者苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物、乙丙橡胶、ABS等高分子材料中的任何一种材料；上述的易挥发有机溶剂可采用环己烷或己烷、庚烷、环烷油、白油、四氢氟喃、苯、甲苯、丙酮等溶剂中的任何一种溶剂或其中任何二种溶剂的混合剂；上述组分的重量配比为高分子材料∶易挥发有机溶剂∶贮氢合金粉AB5或贮氢合金粉AB2或氧化镉∶镍粉＝0.1-10∶10-50∶80-99∶0.5-10。
具体制作工艺为A、将上述比例称重的高分子材料苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或其替换物加入易挥发的有机溶剂环己烷或其替换物中溶解，使溶解度达到0.01-20％，得溶液；B、将上述比例称重的贮氢合金粉AB5或其替换物、镍粉加入A工序所得溶液中，均匀搅拌造浆，即得电池负极极板成型浆料，使浆料的粘度为200-5000厘泊。
在上述B工序中，还可加入重量组分为0.1-7的钴粉。
本发明的电池负极极板成型浆浆料投入使用时，可在浆罐的底部出料口采用螺旋加料器，把具有一定粘性的浆料挤压到填浆室内，泡沫镍及拉伸网基体从填浆室中拉浆通过，由于有一定压力挤压，使得浆料均匀填充于三维立体泡沫镍或拉伸网中。在填浆室上部两片呈“八”字型的刮浆板进行表面浮浆的刮除。填完浆后的网料进入带抽风系统的立式干燥室，由于本发明使用的溶剂为易挥发性有机溶剂，故对干燥室室温要求不高，长度为2-3米的干燥室即可，干燥室温度在60℃以下甚至室温亦可实现快速成型。本工艺可使有机溶剂回收使用。
本发明的电池负极极板成型浆试制样品浆料拉浆压制的极板以AA型负极和镍氢电池为例，具有如下性能尺寸105×40×0.36mm3容量≥2000mAh以AA型电池为例，平均性能参数(泡沫镍正极尺寸75×40×0.72mma0.4C容量1400mAh1C容量 1300mAh内阻＜10mΩ1C全充放寿命≥500次内压＜10atm其1C过充性能可参见附
图1，附图1为1C过充性能坐标示意图。
其中竖轴为内压(atm)，横轴为1C过充百分率(％)，I-传统浆料配制的负极极板所制电池，传统浆料指水溶液体系浆料，有机溶剂换成水，ABS等换成酸甲基纤维素钠，各配比不变。II-本发明的浆料配制的负极极板所制电池。
由附图可以看出，本发明的浆料配制的负极极板所制电池由于最大限度地减少了负极活性物质与空气接触的时间，极片成型过程中溶剂挥发快，温度控制低，粘结剂用量小、分散好，因而基本保证了活性物质如氧化钴、钴粉、镍粉、贮粉合金粉等无氧化，使电池内压低、容量高、寿命长、抗过充性能好。
实施例1取高分子材料苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1公斤溶入100公斤环己烷中，使之得溶解度为1％的溶液，取贮氢合金粉AB5180公斤、镍粉20公斤、钴粉1公斤，共混于上述溶液并均匀搅拌即得粘度为1600厘泊的成品浆料约300公斤。
实施例2取高分子材料乙丙橡胶1公斤溶入120公斤环烷油中，使之得溶解度为0.8％的溶解液，取氧化镉粉180公斤、镍粉4公斤，共混于上述溶液中并均匀搅拌即得粘度为1800厘泊的成品浆料约305公斤。
权利要求
1.一种电池负极极板成型浆，其特征在于采用高分子材料加入易挥发的有机溶剂中溶解，得溶液，尔后再加入负极的活性物质，混合搅拌均匀，制得，所用原料均在惰性气体保护的密封容器中搅拌、乳化、造浆。
2.根据权利要求1所述的电池负极极板成型浆，其特征在于负极活性物质为贮氢合金粉AB5或贮氢合金粉AB2或氧化镉以及氧化钴、钴粉、镍粉。
3.根据权利要求1所述的电池负极极板成型浆，其特征在于所述的高分子材料可采用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或者苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物、乙丙橡胶、ABS等高分子材料中的任何一种材料。
4.根据权利要求1所述的电池负极极板成型浆，其特征在于所述的易挥发有机溶剂可采用环己烷或己烷、庚烷、环烷油、白油、四氢氟喃、苯、甲苯、丙酮等溶剂中的任何一种溶剂或其中任何二种溶剂的混合剂；
5.根据权利要求2所述的电池负极极板成型浆，其特征在于所述的组分的重量配比为高分子材料∶易挥发有机溶剂∶贮氢合金粉AB5或贮氢合金粉AB2或氧化镉∶镍粉＝0.1-10∶10-50∶80-99∶0.5-10。
全文摘要
一种电池负极极板成型浆,采用高分子材料加入易挥发的有机溶剂中溶解,尔后再加入负极的活性物质,在惰性气体保护的密封罐中搅拌均匀、乳化、造浆而得,本发明可在常温下电池负极快速成型、简化了工艺与设备,避免了活性物质和负极表面的氧化,极大地提高了电池的技术性能。
文档编号H01M4/26GK1335650SQ0011355
公开日2002年2月13日 申请日期2000年7月20日 优先权日2000年7月20日
发明者钟发平 申请人:钟发平