一种制作泡沫镍电极基体的方法技术

本发明专利技术提供一种制作泡沫镍电极基体的方法，该方法包括：按常规方法制作出镀镍的泡沫聚氨酯条带；在上述镀镍的泡沫聚氨酯条带的表面的任意位置，优选中间或边缘位置，放置宽０．５－１０ｍｍ、厚０．０５－１．０ｍｍ的相同材料的电镀镍的泡沫聚氨酯条作为变密位置，然后辊压至总厚度为电池电极所需厚度，一般为０．５－３ｍｍ；按常规方法烧掉泡沫聚氨酯使剩下的泡沫镍粘结成一体，在所述变密位置成为变密的泡沫镍增强筋，即集流带，在此处可直接进行端面焊接集流片，且焊接牢固。

【技术实现步骤摘要】
一种制作泡沫镍电极基体的方法
本专利技术涉及镍氢或镍镉电池电极的制作方法，更具体地说涉及一种泡沫镍电极基体的制作方法。
技术介绍
Ni/Cd、Ni/MH等碱性电池是由正极片、负极片、电解质和隔膜等在电池钢壳内组装而成。正、负极片一般是通过将活性物质、添加剂、粘结剂等的混合物涂敷在导电基体上而制成。导电基体一般采用泡沫镍、穿孔镀镍钢带、穿孔镍带等材料。由于泡沫镍特殊的三维网状结构、比表面积大、孔隙率高、优良的渗透性和很大的可填充性能而被优先选作导电基体。但泡沫镍的缺点是强度较差，直接在泡沫镍基体上焊接金属集流片不牢固。现有技术中为了解决泡沫镍强度差、焊接不牢固的问题，一般采用泡沫镍碾压裁片后，辊焊一条镍带或镀镍钢带作为集流带，作为电池端面焊接集流片使用。这种方法解决了焊接不牢固的问题，但由于辊焊时温度较高，存在将泡沫镍局部氧化的现象，氧化后的镍网脆性大，从而导致制片时，极片易从集流带位置开裂，制片不良率高，而且工艺较复杂，生产效率较低。CN1310486A中公开了一种大容量动力电池用泡沫镍电极材料及其制备方法，采用在泡沫镍的边缘或中间位置涂入镍粉或镍合金粉的浆料，在惰性气氛下于800-1300℃热处理，使泡沫镍充满金属粉变密；或高温(1000-1300℃，惰性气氛下)喷射镍粉或镍合金粉变密；或在制造泡沫镍过程中，将镍或镍合金丝或条嵌入已镀镍的泡沫聚氨酯骨架中，在灼烧泡沫聚氨酯后，镍或镍合金丝或条与泡沫镍粘结一体而变密。该方法的缺陷是工艺复杂，涂入或喷射镍粉时很难均匀涂覆，导致泡沫镍变密位置均匀度差，-->也难保证镍粉与泡沫镍牢固粘结，而且成本高；将镍或镍合金丝嵌入已镀镍的泡沫聚氨酯骨架中，镍或镍合金丝在烧结时不能保证与泡沫镍牢固粘结，而且成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种成品率高、成本低、工艺及设备简单、生产易实现、效率高、可直接与集流片进行端面焊形成牢固结合的制作泡沫镍电极基体的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术，所提供的制作泡沫镍电极基体的方法包括：按常规方法制作出镀镍的泡沫聚氨酯条带；在上述镀镍的泡沫聚氨酯条带的表面的任意位置，优选中间或边缘位置，放置宽0.5-10mm、厚0.05-1.0mm的相同材料的电镀镍的泡沫聚氨酯条作为变密位置，然后辊压至总厚度为电池电极所需厚度，一般为0.5-3mm；按常规方法烧掉泡沫聚氨酯使剩下的泡沫镍粘结成一体，在所述变密位置成为变密的泡沫镍增强筋，即集流带，在此处可直接进行端面焊接集流片，且焊接牢固。在本专利技术中，所述镀镍的泡沫聚氨酯可按照本领域的常规方法制备，本专利技术对其没有特别的限制。所述镀镍的方法可以是电镀或者化学镀。当采用电镀法制备泡沫镍时，可以是先使泡沫聚氨酯导电化，然后进行电镀；导电化可以采用涂覆导电胶、磁控溅射、化学镀覆金属等方法，电镀镍时可以是硫酸盐体系也可以是氨基磺酸盐体系等。当采用化学法制备泡沫镍时，可以通过将泡沫聚氨酯浸入含有镍盐如硝酸镍等的溶液中，然后加入还原剂如一缩二乙二醇等将镍离子还原成镍而镀覆于泡沫聚氨酯骨架上。所有这些方法都是本领域普通技术人员熟知的。-->作为基体原料的所述镀镍的泡沫聚氨酯条带的尺寸和厚度根据电池电极的要求而定，本专利技术对其没有特别的限制，例如，该尺寸可以是任意尺寸然后根据要求裁切，该厚度一般为0.5-5mm。所述烧掉泡沫聚氨酯所采用的方法也是本领域普通技术人员熟知的，例如，该方法可以是，先将镀镍后的泡沫聚氨酯在氧化气氛中于300-700℃处理0.1-0.5小时使其中的聚氨酯被烧除并脱碳，然后在氢气还原气氛中于500-1100℃还原0.5-2小时使其中被氧化的镍还原，然后退火、冷却。或者，也可以直接在还原气氛中高温热解除掉泡沫聚氨酯。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：在制作泡沫镍材料的过程中将电极集流带制备好，不必在制备好泡沫镍后再制备集流带，一步到位，速度快，效率高；成品率高，不会发生普通极片制作过程中因辊焊集流带使泡沫镍带局部再次氧化导致极片开裂；工艺简单，设备投资少，成本低、生产易实现。【附图说明】图1为在镀镍的泡沫聚氨酯条带的边缘嵌入相同材料作为集流带的示意图；图2为在镀镍的泡沫聚氨酯条带的中间嵌入相同材料作为集流带的示意图。【具体实施方式】下面的实施例将对本专利技术作更具体的说明，但不应将其理解为对本专利技术的限定。-->实施例1取电镀镍后的泡沫聚氨酯条带(市售商品，孔径110PPI，厚度1.9mm)裁切成长400000mm、宽65mm的带；另取上述相同材料裁切成长400000mm、宽3mm、厚0.5mm的窄条，将所述窄条放置在所述带的长度方向的中间位置，通过辊压机压至总厚度为1.3mm，然后先将其在氧化气氛中于400℃处理0.2小时使其中的聚氨酯被烧除并脱碳，然后在氢气还原气氛中于900℃还原0.6小时使其中被氧化的镍还原。然后，裁片制作成长200mm、宽65mm的泡沫镍基片2000片，标号为I。对比例1取电镀镍后的泡沫聚氨酯条带(市售商品，孔径110PPI，厚度1.9mm)裁切成长400000mm、宽65mm的带，先将其在氧化气氛中于400℃处理0.2小时使其中的聚氨酯被烧除并脱碳，然后在氢气还原气氛中于900℃还原0.6小时使其中被氧化的镍还原。然后，在还原后的泡沫镍条带的中间位置辊焊宽3mm、厚0.2mm的镍带，裁片后制作成长200mm、宽65mm的泡沫镍基片2000片，标号为II。试验例1取上述泡沫镍基片I、II在相同条件下按照电池正极的制作工艺涂料(所用浆料由NiOH、CoO、Ni、羧甲基纤维素钠(CMC)、水配制而成，它们的重量比为60∶4∶8∶3∶25)、烘干(温度160℃，时间1.5小时)、刮片、碾压成型，各生产出2000片电池正极片(长为200mm、宽为65mm、厚为0.6mm)，其制作不良率如下表1所示：-->表1  投入总片数  断、裂片数  不良率  I  2000  1  0.05％  II  2000  18  0.9％从表1数据可知，按本专利技术方法制作电极集流带的电池极片不良率明显低于现有技术中辊焊镍带制作电极集流带的电池极片。试验例2本试验例说明由本专利技术方法制作的基片和对比例方法制作的基片制成的电极组装成电池后的性能。正极的制作：取上述试验例1中制作的电池正极片I、II各10片，从集流带的中间位置分切成长200mm、宽32mm的正极片各20片，清洗掉集流带上的电极材料后作为电池的正极。负极的制作：负极用镀镍穿孔钢带(厚度为0.08mm)作为CdO电极基体，用拉浆机进行拉浆(浆料由CdO、Cd、Ni(OH)2、羧甲基纤维素钠(CMC)、水配制而成，它们的重量比为60∶10∶5∶10∶15)、烘干(温度160℃，时间1.5小时)、刮片、碾压成型，制得的负极片长为250mm、宽为32mm、厚为0.6mm。将上述正极、负极、隔膜纸卷绕后，装进电池壳，进行端面焊，注入电解液20毫升(电解液中KOH的浓度为5mol/L，LiOH的浓度为5g/L。)，制作成SC-1700mAh镍镉电池。按照IEC285：1993标准方法检测电池的性能，结果如下表2所示：-->表2  性能 采用基片I生产的电池  采用基片II生产的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作泡沫镍电极基体的方法，包括如下步骤：按常规方法制作出镀镍的泡沫聚氨酯条带；在上述镀镍的泡沫聚氨酯条带的表面的任意位置放置宽０．５－１０ｍｍ、厚０．０５－１．０ｍｍ的相同材料的电镀镍的泡沫聚氨酯条作为变密位置，然后辊压 至总厚度为０．５－３ｍｍ；按常规方法烧掉泡沫聚氨酯使剩下的泡沫镍粘结成一体，在所述变密位置成为变密的泡沫镍增强筋。

【技术特征摘要】
1、一种制作泡沫镍电极基体的方法，包括如下步骤：按常规方法制作出镀镍的泡沫聚氨酯条带；在上述镀镍的泡沫聚氨酯条带的表面的任意位置放置宽0.5-10mm、厚0.05-1.0mm的相同材料的电镀镍的泡沫聚氨酯条作为变密位置，然后辊压至总厚度为0.5-3mm；按常规方法烧掉泡沫聚氨酯使剩下的泡沫镍粘结成一体，在所述变密位置成为变密的泡沫镍增强筋。2、如权利要求1所述的制作泡沫镍电极基体的方法，其中在所述镀镍的泡沫聚氨酯条带的表面的中间或边缘位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维，陈永阳，刘涛，檀世同，
申请(专利权)人：上海比亚迪有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]