制造电池电极的方法技术

一种制造电池电极的方法，其特征在于，包括下述步骤：通过使用模对在电流集电器的两面施加活性材料，从而在其上形成活性材料层，电流集电器通过对金属箔进行三维处理获得，且其厚度大于金属箔厚度；烘干活性材料层；并且压制活性材料层。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造在电池例如镍氢电池中所使用的电极的方法。
技术介绍
作为一种制造用于镍氢电池的电极的方法，一种通过用主要由氢氧化镍粉末、粘合剂和溶剂组成的涂料来对镍泡沫金属进行填充，该镍泡沫金属是由具有相互连通的三维多孔金属组成的电流集电器，对填充的电流集电器进行烘干，并且对其加压压缩来制造正电极的方法已经为人们所熟知。这种用涂料来填充多孔金属的方法包括，例如，在日本专利公布号7-73049的文件中所揭示的方法。并且，一种通过用主要由氢吸收合金、粘合剂和溶剂组成的涂料来对由含有厚度大约60微米镍的辗压镍穿孔金属组成的电流集电器两面进行涂层，对涂层的电流集电器进行烘干，并且对其加压压缩来制造负电极的方法已经为人们所熟知。这种用涂料对穿孔金属涂层并将涂层过的穿孔金属烘干的方法包括，例如，在日本专利公开号为9-117706的文件中所揭示的方法。近年，具有优异轻便性的便携式电话和笔记本电脑因其实用而迅速普及，并且为了使得上述设备能够使用更长的时间周期，对设备中所使用的电池容量提高的需求也不断增长。然而，使用上述电流集电器，电流集电器与电极板的比例太大，以至于限制了可以增加的活性材料的数量，这就妨碍了电池容量的提高。为了设法解决上述问题，可以考虑通过使得电流中和材料为一薄箔，来更好地减小电流中和材料与电极板的比例，然而，在使用上述镍泡沫金属的方法中，单纯地减少箔的厚度引起了在电流集电器的前面和后面所涂层和构成的活性材料层的变形，并且在加压处理期间由于拉长的偏差，明显破坏了电极板的平坦性。产生这种问题的原因可能在于金属箔由于其机械强度低受模喷射出的涂层压力就会变形，并且因而产生涂层厚度上的偏差。进一步，在使用上述利用辗压镍的镍穿孔金属的方法中，在活性材料烘干期间由于进行加热就产生减小了厚度的金属箔的变形问题，并且在一些情况下，可能产生金属箔与模顶端接触这个电池制造中致命的问题，因而切断了电流集电器。
技术实现思路
本专利技术是针对上述问题而实现的；因此，本专利技术的一个目标是提供一种，其中的薄箔电流集电器用活性材料涂料涂层，并且活性材料涂层以确保高生产率的方式来构成，并且能够实现对电池容量的提高。本专利技术第1方面是一种，其特征在于，包括下述步骤通过使用模对在电流集电器的两面施加活性材料，从而在其上形成活性材料层，电流集电器通过对金属箔进行三维处理获得，且其厚度大于金属箔厚度；烘干活性材料层；并且压制活性材料层。本专利技术第2方面是一种根据第1方面，其特征在于，金属箔的厚度范围在5到50微米。本专利技术第3方面是一种根据第1方面，其特征在于，当t1是电极板厚度，而t2是经过三维处理的电流集电器的厚度时，经过三维处理的电流集电器的厚度落在如方程式t1≥t2≥t1/4所示的范围内。本专利技术第4方面是一种根据第1方面，其特征在于，当d是所述模对顶端之间的间隙，而t2是所述经过三维处理的电流集电器的厚度时，所述经过三维处理的电流集电器的厚度落在如方程式d＞t2≥d/4所示的范围内。本专利技术第5方面是一种根据第1方面，其特征在于，所述金属箔是电解镍箔。本专利技术第6方面是一种，在所述电池中，用于镍-氢电池的活性材料涂料通过使用模施加在电流集电器上，以便形成活性材料层，其特征在于，活性材料涂料以500(1/秒)或更小的切变速率流入模和每个模顶端与电流集电器之间。本专利技术第7方面是一种根据第1或第6方面，其特征在于，在每个模顶端和电流集电器之间的活性材料涂料的压力为0.5MPa或更小。本专利技术第8方面是一种根据第1或第6方面，其特征在于，所述电流集电器前面的活性材料层和其后面的活性材料层之间的厚度差异限制在±30％内。本专利技术第9方面是一种根据第6或第6方面，其特征在于，所述电流集电器前面的活性材料层和其后面的活性材料层之间的厚度差异限制在±10％内。附图说明图1是本专利技术的一实施例所适用的涂料器的结构图。图2是本专利技术的一实施例所适用的涂料器的结构图。图3是根据本专利技术一实施例获得的电流集电器结构图。图4是根据本专利技术一实施例获得的电极板的截面图。图5是示出根据本专利技术一实施例的涂层的粘度特性的曲线图。图6是示出根据本专利技术一实施例获得的电池的循环寿命的曲线图。图7是示出根据本专利技术一实施例获得的电池工作容量特性的曲线图。具体实施例方式下面，本专利技术将根据较佳实施例来描述。图1是本专利技术的实施例所适用的涂料器的示意图。电流集电器2通过对厚度为t0(5到10微米)的电解镍箔203的前面和后面进行处理来构成，以便在规定维度具有凸出并在X方向相互平行排列的矩形立方体部分201和202，如图3所示。作为没有在图中示出的处理电流集电器2的装置，可以使用模压印。这种三维处理允许电流集电器2具有比箔片更加厚的厚度。电流集电器2的厚度应该如后所述，指定为t2。当将电流集电器2穿过在模对3之间构成间隙的几乎中间部分时进行电流集电器2上的涂层处理，如图1和2所示。对于模对3，活性材料涂料5(在下文中简称为涂料)用泵(图中没有示出)提供。涂料5首先提供给在模3涂层的横向方向中其压力均匀的支管301的内侧，允许在槽302中流动，从模3顶端压出，并且同时、均匀地施加在电流集电器2两个面上。施加的涂料厚度落在如方程式t1≥t2≥t1/4所示的范围，t1是具有活性材料涂层的电极板厚度，而t2是经过三维处理的电流集电器的厚度。这些是电流能充分流动的条件。用于电流集电器来引导电流集电器2进入间隙的几乎中部的位置调节装置4可能在相对于模3的上游方提供，并且如果必要，也在相对于模3的下游方提供。位置调节装置4由滚筒和杆组成。具有施加的涂料5和形成其上的活性材料层1的电流集电器在图中没有示出的烘干处理中烘干，并且随后拉紧。在这以后，电流集电器经过图中没有示出的压加工处理中进行加压压缩处理，以便制成电极板。本实施例的第一特征在于因为其通过两个模的顶端，故经过三维处理的电流集电器2在两个模的顶端构成的间隙中间行进。因此，在电流集电器2的前后面上的活性材料层1的涂料量偏差将变得很小，因此，经过压加工后的电极板的平整度变得很优异。特别地，如图2所示，当电流集电器的厚度在如方程式d＞t2≥d/4所示的范围内，其中d是两个模顶端之间的间隙，而t2是经过三维处理的电流集电器的厚度，电流集电器2的每个凸起部分顶端和每个模顶端304之间的间隙g会变得很小。具体地说，通常d≥0.05mm并≤3mm。例如，当d为0.6mm，t2为0.4mm时，电流集电器2的每个凸起部分顶端和每个模顶端304之间的间隙d变得很小。如0.1毫米一样小。因此，存在于间隙g中的涂料5的粘力防止了电流集电器移动到不合适的位置，因此，允许电流集电器在两个模之间间隙d的中间行进。另外，因为间隙g也可由涂料粘力来保持，每个模的顶端304和电流集电器2不可能彼此接触；因此，即使是箔片厚度如5到50微米薄因而机械强度较低的电流集电器，也可以在不引起切断的情况下稳定制造。本实施例的第二特征在于电流集电器的厚度落在如方程式t1≥t2≥t1/4所示的范围，t1是电极板厚度，而t2是经过三维处理的电流集电器的厚度。如果涂层的活性材料的厚度太厚，以至于使得电流集电器的厚度超出了上述范围，就会产生电流很难通过的问题。本实施例的第三特征在于使用电解镍箔。作为电流集电器使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造电池电极的方法，其特征在于，包括下述步骤： 通过使用模对在电流集电器的两面施加活性材料，从而在其上形成活性材料层，所述电流集电器通过对金属箔进行三维处理获得，且其厚度大于所述金属箔厚度； 烘干活性材料层；并且 压制所述活性材料层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边勝，上山康博，上木原伸幸，竹内一郎，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]