一种用于镍锌电池负极板的铜带的制作方法

文档序号:14480735阅读:139来源:国知局

本实用新型涉及一种用于镍锌电池负极板的铜带。



背景技术:

镍锌电池与镍氢、镍镉电池相比,具有电压高、放电电流强的特点。镍锌电池中镍作为正极,主要活性材料为Ni(OH)2;锌作为负极。

在电池的负极板上的集流体上附着负极活性材料,集流体用于收集电子、汇集电流,在镍锌电池中集流体主要为冲孔的铜带制成。但是纯的铜带制成的集流体用于镍锌电池中,有析氢的问题出现。

集流体上冲孔的目的,其一是活性材料通过孔区连接,起到一种铆钉一样的作用,将骨架板面两边的活性材料紧紧地粘附在板面上;其二是通过有序排列可提高孔隙率,就能多填充活性材料,有利于提高电池容量。

集流体的制作都是利用铜带冲孔后再进行切割。现有工艺中,铜带冲孔基本都是圆孔,因为圆孔是最容易加工的。但是经过研究发现,在充、放电过程中,当孔面积相同时,圆孔中心活性材料与集流体之间,电子迁移的距离最长,造成电池内阻升高,不利于降低电池内阻。



技术实现要素:

本实用新型解决的技术问题是,为镍锌电池负极板提供一种合适的用于集流体的铜带,可有效地防止氢气析出;铜带通过现有加工方法可以容易获得的。

本实用新型的技术方案是,提供一种用于镍锌电池负极板的铜带,铜带的厚度为0.03-0.20毫米,铜带的表面镀有锡层,所述锡层的厚度为1-6微米,铜带上冲有通孔。

进一步地,所述通孔为圆孔、方形孔、菱形孔、三角形孔。

进一步地,所述集流体的孔隙率为30%-45%。

进一步地,所述通孔的孔面积为0.866-1.732mm2

进一步地,所述通孔为三角形通孔。

进一步地,所述通孔为等边三角形通孔。

进一步地,所述等边三角形的边长为1-2mm。

进一步地,所述等边三角形通孔在铜带上排列为若干排和列,所述等边三角形分为正立等边三角形和倒立等边三角形,每一排通孔中,正立等边三角形和倒立等边三角形交替布置;每一列通孔中,等边三角形均为正立等边三角形或倒立等边三角形。

铜带的表面镀有锡层,是因为铁、镍等常用材料在充电时的负电位下易析氢,铜相对好些,最好的是锡,因此采用铜带镀锡作为集流体,可有效地防止氢气析出。

铜带的加工是连续进行的,铜带的宽度是一定的,长度可以很长,其结构类似于卷纸。为简化冲孔模具,按每冲压一次得到一排孔或一组孔。以每次冲压一排孔为例,铜带的长度方向上的孔称为一列,一列通孔的形状是一致的;而一排通孔中的形状可以有较多的变化。

本实用新型根据实验结果,研究发现冲压的圆孔(即圆形通孔)不利于降低电池内阻,可能是由于孔面积相同时,圆孔中心活性材料与集流体之间电子迁移的距离最长造成的。而根据这一推论,本实用新型认为优选冲压非圆形孔,在这些非圆形孔中,等边三角形孔在降低内阻上最为有利。

本实用新型的有益效果是,通过铜带的镀层、孔的形状设计,使得电池的内阻得到降低,电池的电流密度得到提高;且当孔的形状为等边三角形时,效果最佳;并进一步调整等边三角形的排列方式,使得铜带达到合适的孔隙率,且保证在生产时不容易被撕裂。

附图说明

图1表示实施例1中铜带的平面结构示意图。

图2表示图1中区域A的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实施例提供一种用于镍锌电池负极板的铜带,如图1所示,铜带的厚度为0.1毫米,铜带的表面镀有锡层,锡层的厚度为2微米,铜带上冲有等边三角形通孔,等边三角形的边长为2mm。等边三角形通孔在铜带上排列为矩阵形状,分为若干排和列,其中铜带的宽带方向上为一排,竖向为一列;等边三角形设计为两种,分别为正立的等边三角形和倒立的等边三角形,每一排通孔中(图1的左右方向),正立的等边三角形和倒立的等边三角形交替布置;每一列通孔中,等边三角形均为正立等边三角形或倒立等边三角形。图2中,等边三角形的边长a为2mm,b表示等边三角形的高,c表示两排等边三角形之间的距离,为0.8毫米,d表示同一排中相邻等边三角形之间的距离,即一正立等边三角形与一倒立等边三角形的最近的、相互平行的边之间的距离,为0.5毫米,铜带的孔隙率43.37%。本实施例中的排布方式,可使电池的性能达到最佳。另外,四边形等其他多边形的通孔也可以用于本实用新型的铜带中。

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