碱性二次电池正极极板的制备方法技术

一种正极极板的制备方法包括将正极材料的浆液涂覆和／或填充在正极导电基体上并干燥；用超声波将正极导电基体上需要焊接极耳的部位的正极材料清除掉；将正极极耳焊接到正极导电基体上，其中，在用超声波对正极材料进行清除的过程中，往正极导电基体上引入液体流。采用该方法制得的正极极板的总不良率大大降低，而且极耳的焊接强度也得到了显著的提高。

【技术实现步骤摘要】
碱性二次电池正极极板的制备方法
本专利技术涉及碱性二次电池正极极板的制备方法。
技术介绍
随着人们对便携式、轻量化电子产品的需求的日益增长，碱性二次电池做为主要的备用电源得到了越来越广泛的应用。碱性二次电池，如镍-镉二次电池或镍-氢二次电池，一般包括密封在电池壳体内的电极组和碱性电解液。所述电极组包括正极极板、负极极板及隔板。正极极板含有正极材料和正极导电基体，导电基体上焊接有正极极耳(Positive terminal)，正极极耳与正极盖帽焊接，极耳在导电基体上汇集电流并在盖帽与正极极板之间起到连通电流的作用。传统的正极极板的制备方法包括通过电阻焊或其它焊接方式将正极极耳焊接在导电基体上，然后涂覆浆状的正极材料，干燥、压制最后裁切成规定的尺寸。但是，这种方法不适合采用正极连续拉浆工艺。因为连续拉浆工艺要求将正极材料涂覆在导电基体上并干燥、压制、裁切后，再焊接正极极耳，而正极材料是电的不良导体无法进行焊接，因此需要将焊接极耳部位的正极材料清除掉。为此，日本公开特许公报特开2004-303485中公开了利用超声波(Ultrasonic)将活性物质清除，从而使发泡镍基体(导电基体)暴露，然后实施极耳的焊接。这种方法解决了正极连续拉浆工艺中正极极耳的焊接问题。但是，上述方法存在着如下几个缺点；由于发泡镍基体是一种三维的网络结构，正极材料填充后又经过压制，超声波将正极材料振松散后，正极材-->料并不能有效得移走而是不同程度地残留在发泡镍基体中的，而正极材料是电的不良导体，因此在焊接极耳时，容易引起焊接位的炸火、虚焊；而且，在利用超声波清除正极材料的过程中会产生瞬间高温，导致暴露在空气中的发泡镍基体的氧化，直接表现为清粉后极耳位镍丝发黄，同样会导致焊接不良；更为严重的是，高温使发泡镍镍丝强度下降，再加之超声波机械振动，使镍丝发生断裂、脱落甚至于发泡镍基体的穿孔，最终会引起极耳焊接强度的不够，正极极板的不良率增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有正极极板制备方法的极耳焊接强度不高、正极极板不良率较高的缺点，提供一种提高极耳焊接强度，降低正极极板不良率的正极极板制备方法。本专利技术提供的正极极板的制备方法包括将正极材料的浆液涂覆和/或填充在正极导电基体上并干燥；用超声波将正极导电基体上需要焊接极耳的部位的正极材料清除掉；将正极极耳焊接到正极导电基体上，其中，在用超声波对正极材料进行清除的过程中，往正极导电基体上引入液体流。由于在用超声波对正极材料进行清除的过程中往正极导电基体上引入了液体流，超声波的振动使正极材料粒子发生松散，此时液体流将松散的正极材料粒子带走，正极材料粒子不会残留在导电基体上，大大降低了焊接过程中的炸火、虚焊等不良现象，降低正极极板不良率；同时，液体流能将超声波实施过程中的产生的热量及时地带走，这样有效地避免了由于高温导致的导电基体断裂与氧化，从而提高了焊接强度。附图说明图1为表示利用超声波对正极材料进行清除的剖面示意图；-->图2表示按照本专利技术的方法利用超声波对正极材料进行清除的剖面示意图；图3为本专利技术所使用的超声波清粉机的上模和下模的截面示意图；图4为表示将正极极耳焊接到正极导电基体上的示意图。附图标记说明1：上模                          2：下模3：正极极板                      4：极耳位5：下模液体通道                  6：液体流入口7：上模液体通道                  8：焊接区9：正极极耳具体实施方式本专利技术提供的正极极板的制备方法包括将正极材料的浆液涂覆和/或填充在正极导电基体上并干燥；用超声波将正极导电基体上需要焊接极耳的部位的正极材料清除掉；将正极极耳焊接到正极导电基体上，其中，在用超声波对正极材料进行清除的过程中，往正极导电基体上引入液体流。按照本专利技术提供的正极极板的制备方法，其中将正极材料的浆液涂覆和/或填充在正极导电基体上并干燥的方法和步骤已为本领域技术人员所公知。例如，将所述正极材料和溶剂混合成糊状浆料，涂覆和/或填充在所述导电基体上，干燥即可。干燥的方法可以采用本领域公知的方法，例如在100-120℃下烘干。在干燥之后，还可以包括压制成型的步骤。压制成型的步骤已为本领域技术人员所公知，例如，使干燥后的正极极板通过两个一定间距的辊轮轧压。本专利技术优选采用已知的连续拉浆工艺，连续拉浆工艺的具体过程包括使一定宽度的卷式带状正极导电基体通过正极浆料池，正极浆料充分吸附于导-->电基体中；然后使吸附有正极浆料的导电基体通过两个一定间距的滚轮，将导电基体辊压至规定的厚度，同时保证了导电基体上浆料的面密度；再使导电基体通过垂直设置的烘烤区，充分干燥后即可。连续拉浆工艺完成之后，再通过轧辊机将极板适当压制，然后将极板裁切成规定的尺寸。导电基体可以使用本领域常规的正极导电基体，例如泡沫镍基体、毛毡片结构的基体、金属穿孔板或多孔拉制金属网，优选使用泡沫镍基体。正极材料已为本领域技术人员所公知，例如正极材料含有正极活性物质和粘合剂。正极活性物质优选采用球形氢氧化亚镍。所述粘合剂可以选自羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚四氟乙烯中一种或几种；一般来说，粘合剂的含量为正极活性物质的0.01-5重量％，优选为0.02-3重量％。所述溶剂可以选自能够使所述混合物形成糊状的任意溶剂，优选为水。溶剂的用量能够使所述糊状物具有粘性，能够涂覆到所述导电基体上即可。一般来说，所述溶剂的含量为正极活性物质的15-40重量％，优选为20-35重量％。正极材料中还可以含有添加剂，所述添加剂的种类和含量为本领域技术人员所公知。例如，所述添加剂可以选自钴、锌、镉、锰的金属和化合物中的一种或几种。一般来说，以元素计，所述添加剂的含量为正极活性物质的0-15重量％，优选为2-10重量％。用超声波清除正极材料的步骤已为本领域的技术人员所公知。例如，可以使用常规的超声波清粉机，例如由广东顺德升平超声波设备有限公司生产的40KHz电池专用超声波清粉机。超声波的频率可以为20-45千赫，优选为30-40千赫。超声波清粉机一般包括超声波发生仪、机架、上模1和下模2(如图1所示)。超声波发生仪发出超声波能量，上模传递超声波能量，下模主要起支撑极板及定位作用。正极极板3的极耳位4(即需要焊接极耳的部位)-->位于上模和下模之间，上模可以上下移动，清粉时，上模下移，并接触正极极板，超声波发生仪发出的超声波能量通过上模传递到极片上，同时将极板上正极活性物质粉末振松，并通过下模的孔洞移走，从而将极耳位的基体暴露。按照本专利技术提供的正极极板的制备方法，在用超声波对正极材料进行清除的过程中，往正极导电基体上引入液体流。所述液体可以使用任何不与正极材料和正极导电基体反应并且容易去除的液体，如水、液态酮、液态醇；液态酮的例子包括丙酮、丁酮；液态醇的例子包括甲醇、乙醇、丙醇；优选使用水。引入的液体流的压力为0.2-5千克/平方厘米，优选为0.5-3.0千克/平方厘米。对液体流的温度没有具体的限定，液体流的最低温度可以为大于其凝固点的温度，最高温度可以为小于其沸点的温度，为了有效地降低超声波清粉过程中导电基体的温度，液体流的温度一般为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正极极板的制备方法，包括将正极材料的浆液涂覆和／或填充在正极导电基体上并干燥；用超声波将正极导电基体上需要焊接极耳的部位的正极材料清除掉；将正极极耳焊接到正极导电基体上，其特征在于，在用超声波对正极材料进行清除的过程中，往正极导电基体上引入液体流。

【技术特征摘要】
1、一种正极极板的制备方法，包括将正极材料的浆液涂覆和/或填充在正极导电基体上并干燥；用超声波将正极导电基体上需要焊接极耳的部位的正极材料清除掉；将正极极耳焊接到正极导电基体上，其特征在于，在用超声波对正极材料进行清除的过程中，往正极导电基体上引入液体流。2、根据权利要求1所述的制备方法，其中，超声波由超声波清粉机发出，超声波清粉机包括上模和下模，超声波清粉机的上模设置有液体流入口和液体通道，下模设置有液体通道；液体流从超声波清粉机上模的液体流入口流入，经过上模液体通道，穿过正极导电基体，从超声波清粉机的下模液体通道流出。3、根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述液体为水。4、...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜海鹏，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]