【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，具体涉及一种锌镍电池负极的制备方法。
技术介绍
1、近年来新能源的强势崛起，同时为了顺应时代绿色发展的要求，各种储能电池、动力电池迎来了极大的发展机遇。其中锌镍二次电池具有低自放电，低成本，较高开路电压与放电电流，更重要的是其安全性高的优点，在储能和动力电池领域有着很好的应用前景。
2、锌镍电池作为一种具有潜力的能源电池，其制作工艺简单，其中合浆工序是最为重要的工序之一。一般的合浆分为水介质合浆与有机介质合浆，负极材料往往有不同的组分，若各组分未充分均匀分散开来，极片的稳定性将受到很大影响。
3、通常浆料的组分过多，会导致合浆过程难度大大上升，合浆时间更大延长，各组分相较来说更难均匀分散，影响后续性能，影响经济效益。
4、在现有技术中，锌镍电池负极浆料未考虑引入高比例的有机聚合物合浆介质，没有形成有机框架，浆料往往具有较大的流动性，虽然便于充分搅拌均匀，但是大流动性的浆料只适用于拉浆的方式涂覆，这样的涂覆方式随之而来的使得极片负载量的大小受限。对于膏体状的流动性差的浆料又局限于制作叠片电池，在较薄的绕卷电池中难以应用。
5、例如现有技术cn105161702a锌镍电池负极活性物质中加入多元醇，保持了负极活性物质在合浆时的均匀稳定性，使浆料可以长时间保持初始状态，保证了极片制作的一致性，从而在根本上保证了电池的一致性，提高了电源系统的循环稳定性。
6、又如现有技术cn110289395b的制备方法包括如下步骤：将负极粉料和添加剂混合搅拌均匀，得到原料粉
7、又如现有技术cn119050286公开了一种镍锌电池正极及其制备方法和应用，其制备方法较为简单，并未对负极浆料进行优化和调整。
8、又如现有技术cn119050286a公开了一种锌镍二次电池负极配方，其在合浆前的溶液中加入paak，再将负极粉末加入并搅拌制成浆料。但是，paak的加入会导致较为明显的团聚现象，从而导致合浆难度增加，不仅会影响极片性能也会带来更多的成本提高。
9、整体来说，该领域亟待开发一种锌镍电池负极的制备方法，浆料涂覆性能好，制得的负极片结合紧密，物质分散均匀，有效提高负载量。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本专利技术目的在于提供一种锌镍电池负极的制备方法，浆料涂覆性能好，制得的负极极片结合紧密，物质分散均匀，有效提高负载量与极片电化学性能。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种锌镍电池负极的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤(1)：负极粉末混制：将固态负极活性物质与负极添加剂充分搅拌均匀，获得负极混合粉末；然后将所将锌粉与碳材料也预先混合均匀；
5、步骤(2)：制备聚合物合浆介质：预先制备聚合物合浆介质中的不同溶液，将不同溶液混合搅拌均匀，获得聚合物合浆介质：
6、步骤(3)：浆料制备，将表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(sdbs)水溶液加入聚合物合浆介质中搅拌均匀，随后缓慢将负极混合粉末倒入其中，伴随高速搅拌打散，避免负极混合粉末接触聚合物合浆介质后团聚；随后分别加入sbr乳液和ptfe乳液，最后加入锌粉与碳材料，制得电池负极浆料；
7、步骤(4)：锌镍电池负极制备：经涂覆、烘干、辊压、裁剪、焊接延长极耳和包覆隔膜，制备得到锌镍电池负极；
8、所述聚合物合浆介质由聚合物基体与基底加固剂混合而成；所述聚合物基体选自聚乙烯醇(pva)水溶液，聚氧化乙烯(peo)水溶液，聚乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)水溶液中的一种；所述基底加固剂选自羧甲基纤维素(cmc)的水溶液；所述聚合物基体与基底加固剂溶液的质量比为(20-25)：(1-10)；
9、所述聚合物基体的浓度为2％～5％，所述基底加固剂溶液的浓度为2％～5％；
10、所述sbr乳液为sbr固含量为50％的sbr水溶液；
11、所述ptfe乳液为ptfe树脂固含量为60％的ptfe水溶液；
12、所述碳材料为具有层片状结构的胶体石墨、石墨烯、具有多孔结构的导电炭黑、碳纳米管中的一种或几种。
13、作为优选，所述步骤(3)中的高速搅拌转速为1500-2000r/min。
14、作为优选，所述步骤(4)具体包括如下：预先将冲孔镀锡铜带基底预压至0.70-0.80mm厚，然后将浆料涂覆到冲孔镀锡铜带上后将刮刀缝隙定为0.75mm进行刮料整合得到均匀涂覆了浆料的冲孔镀锡铜带；随后将涂覆好的冲孔镀锡铜带在60-80℃下烘干1-4h，接着经辊压机两次辊压，两次辊压完成后得到负极极片。随后将其裁剪出特定形状尺寸，并通过点焊机将带有极耳胶的镍延长极耳焊接于所裁剪的梯形极耳处，最后在负极极片周围包覆一层pp隔膜，使其充分覆盖住极片的反应面区域，最终得到锌镍电池负极。
15、作为优选，所述固态负极活性物质为氧化锌；
16、所述负极添加剂为金属单质bi粉，sn粉，氧化铋，氢氧化铟，氢氧化钙，氧化铝或氧化铅金属化合物中的一种或几种。
17、作为优选，所述负极添加剂为金属单质bi粉或sn粉和氢氧化铟的组合，重量份比为(1-4)：(0.05-2)。
18、一种锌镍电池负极，采用上述的锌镍电池负极的制备方法制备所得。
19、作为优选，包括如下重量份组分：
20、固态负极活性物质50-70份
21、zn粉8-15份
22、负极添加剂2-8份
23、碳材料1-5份
24、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)水溶液0.3-0.7份
25、聚合物合浆介质20～30份
26、sbr乳液 1-6份
27、ptfe乳液 3-5份
28、一种锌镍电池，由上述锌镍电池负极与锌镍电池正极片组装而成。
29、本专利技术的有益效果如下：
30、(1)聚合物合浆介质中加入具有离子导电性的聚合物粘结剂与电子导电性的表面活性剂，构成具有离子与电子导电性的有机聚合物框架，个别聚合物的粘弹性与导电性协同作用，提高极片容量与高放电倍率下的稳定性。其中，所加入的聚合物基底加固剂cmc溶液相较于paak溶液对活性物质与其他粉末材料的分散效果更好，有效避免搅拌过程中出现粉末易于团聚而导致浆料不均匀、合浆难度大的现象，图4展示了加入paak制得的浆料示意图，团聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锌镍电池负极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.一种如权利要求1所述的锌镍电池负极的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的高速搅拌转速为1500-2000r/min。
3.一种如权利要求1所述的锌镍电池负极的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)具体包括如下：将制备好的浆料涂覆到冲孔镀锡铜带基底上，具体为预先将冲孔镀锡铜带基底预压至0.70-0.80mm厚，然后将浆料涂覆到冲孔镀锡铜带上后将刮刀缝隙定为0.75mm进行刮料整合得到均匀涂覆了浆料的冲孔镀锡铜带；随后将涂覆好的冲孔镀锡铜带在60-80℃下烘干1-4h，接着经辊压机两次辊压，两次辊压完成后得到负极极片；随后将其裁剪出特定形状尺寸，并通过点焊机将带有极耳胶的镍延长极耳焊接于所裁剪的梯形极耳处，最后在负极极片周围包覆一层PP隔膜，使其充分覆盖住负极极片的反应面区域，最终得到锌镍电池负极。
4.一种如权利要求1所述的锌镍电池负极的制备方法，其特征在于：
5.一种如权利要求1所述的锌镍电池负极的制备方法，其特征在于：所述负极添加剂为金属单质Bi粉或Sn粉和氢氧化铟
6.一种锌镍电池负极，其特征在于：采用权利要求1-5任一项所述的锌镍电池负极的制备方法制备所得。
7.一种如权利要求6所述的锌镍电池负极，其特征在于：包括如下重量份组分：
8.一种锌镍电池，其特征在于：由权利要求6或7所述的锌镍电池负极与锌镍电池正极组装而成。
...【技术特征摘要】
1.一种锌镍电池负极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.一种如权利要求1所述的锌镍电池负极的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的高速搅拌转速为1500-2000r/min。
3.一种如权利要求1所述的锌镍电池负极的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)具体包括如下：将制备好的浆料涂覆到冲孔镀锡铜带基底上，具体为预先将冲孔镀锡铜带基底预压至0.70-0.80mm厚，然后将浆料涂覆到冲孔镀锡铜带上后将刮刀缝隙定为0.75mm进行刮料整合得到均匀涂覆了浆料的冲孔镀锡铜带；随后将涂覆好的冲孔镀锡铜带在60-80℃下烘干1-4h，接着经辊压机两次辊压，两次辊压完成后得到负极极片；随后将其裁剪出特定形状尺寸，并通过点焊机将带有极耳胶的镍延长...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵泽泉，肖惠，周江，栗佳，刘丝靓，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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