制备双极性电极片的方法、电极片及模具技术

本发明专利技术提供一种可以使用铅锡条均匀分布在高分子基材内的制备双极性电极片的模具、电极片及制备方法。制备方法包括：制备双极性电极条：将多个铅锡条设于模具内，高分子基材挤出并包裹住多个铅锡条设于模具内；切片：将双极性电极条切成双极性电极片；铅箔片的焊接：将铅箔片放置在铅锡条的两端，在0.1S的时间内通大电流8000A，利用穿壁焊设备使双极性电极片内的铅锡条和对应的铅箔片焊接在一起，铅锡条的熔点低于铅箔片的熔点但高于高分子基材的熔体温度；双极性电极片的热压。双极性电极片的热压。双极性电极片的热压。

【技术实现步骤摘要】
制备双极性电极片的方法、电极片及模具


[0001]本专利技术涉及电池
，更具体地涉及一种制备双极性电极片的方法、电极片及模具。

技术介绍

[0002]现有的双极性电池极片一般采用导电基材制作，常见的种类有：导电塑料、金属钛板、硅板、铅板等。其中，采用导电塑料制成的极片，由于导电剂的引入使塑料流动性差、强度急剧恶化、成型工艺受阻，难以生产厚度小于2mm以下的极片，由此电极片制备得到的电池的极片体积占比大、强度差、导电性能差。采用金属钛板制成的极片，价格昂贵且加工难，钛表面接触硫酸容易钝化而无法导电。采用硅板的极片，制造成本高，导电性差，而且制造使用过程中极片容易破裂。如果直接采用铅板作为极片，由于铅的强度差，无法减少铅板的厚度，导致极片胶厚较重。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了克服现有技术的至少一个不足，提供一种可以使用铅锡条均匀分布在高分子基材内的制备双极性电极片的方法、电极片及模具。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供一种双极性电极片，双极性电极片的厚度的范围为0.1mm-1mm，双极性电极片包括高分子基材，和至少一个铅锡条，铅锡条延着高分子基材的厚度的方向设于高分子基材的内部。
[0005]可选的，双极性电极片还包括铅箔片，铅箔片的厚度范围为0.05mm-1mm，铅箔片设于至少一个铅锡条的两端且设于双极性电极片的两侧，铅锡条两端的铅箔片和对应的铅锡条连接。
[0006]可选的，双极性电极片具有凹坑和凸起，凹坑和凸起成对形成于双极性电极片的两侧。r/>[0007]可选的，铅箔片的成分含量可以和铅锡条的成分含量相同，也可以不同。可选的，双极性电极片的表面具有凹坑或凸起，可以增加极片与铅膏的牢度，防止铅膏脱落，增加铅薄与铅膏的接触面积，提高铅膏利用率。
[0008]本专利技术还提供一种用于制备任一如上所述的双极性电极片的制备方法，制备方法包括：
[0009]制备双极性电极条：将至少一个铅锡条设于模具内，高分子基材挤出并包裹住至少一个铅锡条且也设于模具内；
[0010]切片：将双极性电极条切成双极性电极片。
[0011]可选的，制备方法还包括铅箔片的焊接：
[0012]将铅箔片放置在铅锡条的两端，在0.08S-0.12S的时间内通大电流，大电流的范围为7000A-10000A，使双极性电极片内的铅锡条和对应的铅箔片焊接在一起，铅锡条的熔点低于铅箔片的熔点但高于高分子基材的熔体温度。
[0013]可选的，制备方法还包括双极性电极片的热压：
[0014]通过不同形状的热压板热压双极性电极片，使热压后的双极性电极片具有凹坑和凸起。
[0015]可选的，在将至少一个铅锡条设于模具内之前，需要对铅锡条预先涂覆热熔胶。
[0016]本专利技术还提供一种用于制备任一如上所述的双极性电极片的模具，模具包括：
[0017]子模，设有至少一个供铅锡条穿过的均匀分布的第一穿孔；及
[0018]和子模相互配合的母模，子模和母模配合后形成用于容纳高分子基材的容纳腔，容纳腔和第一穿孔相连通；
[0019]其中，母模上设有入口，或子模上设有入口，或母模和子模配合后形成入口。
[0020]可选的，制备双极性电极片的模具还包括和每一个第一穿孔相配合的定位件，每个定位件设置在第一穿孔的靠近容纳腔的一侧的孔周；每个定位件具有第二穿孔，第二穿孔和互相配合的第一穿孔连通。
[0021]可选的，第二穿孔和第一穿孔的孔径不同；第二穿孔的孔径为0.5mm-5mm。
[0022]综上所述，本专利技术制备得到的双极性电极片中的铅锡条均匀分布在高分子基材中，而且厚度可控，可以根据需要切出需要的厚度更可以制备得到2mm以下的双极性电极片。
[0023]其中的铅箔片的焊接步骤、双极性电极片的热压步骤都是可选的，焊接了铅箔片的双极性电极片可以增加导电面积，热压过后具有凹坑和凸起的双极性电极片，用于增加极片与铅膏的牢度，防止铅膏脱落，增加铅箔与铅膏的接触面积，提高铅膏利用率，也增加了铅膏与铅箔的接触面积。
[0024]双极性电池比能量达到60Wh/Kg的级别，远远大于传统铅酸电池的40Wh/Kg的级别。而且，制备同样能量的双极性电池重量比传统的电池轻30％以上。
附图说明
[0025]图1是本专利技术中的实施例提供的制备双极性电极片的模具的截面图；
[0026]图2是本专利技术中的实施例提供的双极性电极条的立体示意图；
[0027]图3是图2中的双极性电极条切下的电极片的示意图；
[0028]图4是本专利技术中的实施例提供的另一种双极性电极条切下的电极片的示意图；
[0029]图5是本专利技术中的实施例提供的另一种双极性电极条切下的电极片的示意图；
[0030]图6是本专利技术中的实施例提供的双极性电极片的截面图；
[0031]图7是本专利技术中的实施例提供的一种双极性电极片的示意图；
[0032]图8是本专利技术中的实施例提供的另一种双极性电极片的示意图；
[0033]图9是本专利技术中的实施例提供的双极性电极片的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0034]为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0035]虽然本专利技术中的铅锡条5称之为条，但是对其形状和粗细不做任何限定，本专利技术中的铅锡条5还可以是丝状、柱状等。本专利技术中的高度方向指的是和重力平行的方向。
[0036]实施例一
[0037]请参考图9，本专利技术的实施例一提供了一种制备厚度为0.5mm的双极性电极片的制备方法，制备方法包括：
[0038]制备双极性电极条：将9个铅锡条设于模具内，高分子基材挤出并包裹9个铅锡条，挤出的高分子基材也设于模具内；
[0039]切片：将双极性电极条切成双极性电极片；
[0040]铅箔片的焊接：将厚度为0.1mm厚的铅箔片放置在铅锡条的两端，在0.1S的时间内通大电流8000A，利用穿壁焊设备使双极性电极片内的铅锡条和对应的铅箔片焊接在一起，铅锡条的熔点低于铅箔片的熔点但高于高分子基材的熔体温度，所以在焊接时只有高分子基材内的铅锡条熔化，铅箔片不会熔化。
[0041]双极性电极片的热压：通过不同形状的热压板双面热压双极性电极片，使热压后的双极性电极片具有凹坑11和凸起12，热压模具温度200℃，热压3S，热板压力0.5mpa将双极性极片热压成20mm*20mm尺寸间隔的凹凸坑,，凹坑深度1mm，期间也借助定位模具、工装将双极性电极片和两侧的铅箔片定位。
[0042]本实施例中制备得到的双极性电极片中的铅锡条均匀分布在高分子基材中，而且厚度可控，可以根据需要切出需要的厚度(本实施例为0.5mm)，更可以制备得到2mm以下的双极性电极片。其中的铅箔片的焊接步骤、双极性电极片的热压步骤都是可选的，焊接了铅箔片的双极性电极片可以增加导电面积，热压过后具有凹坑和凸起的双极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极性电极片，其特征在于，所述双极性电极片的厚度的范围为0.1mm-1mm，所述双极性电极片包括：高分子基材，至少一个铅锡条，延着所述高分子基材的所述厚度的方向设于所述高分子基材的内部。2.按照权利要求1所述的双极性电极片，其特征在于，所述双极性电极片还包括铅箔片，所述铅箔片的厚度范围为0.05mm-1mm，铅箔片设于所述至少一个铅锡条的两端且设于所述双极性电极片的两侧，铅锡条两端的铅箔片和对应的铅锡条连接。3.按照权利要求1至2中任一所述的双极性电极片，其特征在于，双极性电极片具有凹坑和凸起，所述凹坑和所述凸起成对形成于所述双极性电极片的两侧。4.一种用于制备如权利要求1至3中任一所述的双极性电极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：制备双极性电极条：将至少一个铅锡条设于模具内，高分子基材挤出并包裹住所述至少一个铅锡条且也设于模具内；切片：将所述双极性电极条切成双极性电极片。5.按照权利要求4所述的双极性电极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括铅箔片的焊接：将铅箔片放置在铅锡条的两端，在0.08S-0.12S的时间内通大电流，所述大电流的范围为7000A-10000A，使双极性电极片内的铅锡条和对应的铅箔片焊接在一起，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴贤章，刘桃松，陈建，陈冬，丁平，苑景春，张巡蒙，党志敏，
申请(专利权)人：浙江南都电源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：