[发明专利]一种粘结式镍电极及其制造方法

说明书

本发明涉及一种镍电极及其制造方法，特别是涉及一种粘结式镍电极及其制法。

镉镍、氢镍、锌镍等二次碱性电池用镍电极通常分烧结式电极和非烧结式电极。对于烧结式镍电极制造，是先在镍基板上涂覆由粘合剂与金属镍粉组成的混合物后进行烧结处理，得到多孔镍基板，将此基板经过镍盐溶液浸渍、碱化处理等工序，反复多次，制成烧结式镍电极，该制备工序复杂，活性物质填充密度低；而非烧结式镍电极以泡沫镍电极为代表，将活性物质直接填充到泡沫镍多孔体内部制备而成，该种电极制法简单，由于采用了高孔隙度的发泡镍多孔体，因而可以高密度填充，制造高容量电池，但是由于发泡镍制备工艺复杂，带来了成本高等问题。为了解决这些问题，开发出了使用穿孔金属板作电极集流体的粘结式镍电极。

1985年10月8日授权的美国第4,546,058号专利公开的一种粘结式镍电极，通过将活性物质、导电剂、聚四氟乙烯(PTFE)及其它添加剂碾压成条，然后与穿孔金属板层压成型而制备，在该过程中，聚四氟乙烯与上述物料经搅拌混合以使之纤维化，活性料流动性很小，脱水后物料相互固着紧密，但该制造方法边角废料较多，生产效率低下。

1995年3月8日公开的中国专利第CN1099908A号公开了一种采用聚乙烯作粘结剂的粘结式镍电极，该电极采用混合活性物料挤出成型一次载到导电网上制得；在该制备方法中，除了用到非水溶剂外，整个配料过程均用保持浆料温度在125-150℃，增加操作难度，也带来了成本高等缺点。

本发明人通过深入细致的研究发现，采用聚四氟乙烯作粘结剂，因其纤维化作用而显示出比聚乙烯紧密固着性，使镍电极能忍耐碱液浸泡，提高电池使用寿命，同时在物料中添加亲水性粘结剂来改善浆料流动性，使在室温下配制成的浆料，可以一次性直接涂布于穿孔金属板两侧；经烘干冲切成型的粘结式镍电极，无边角费料，可大批量连续生产。因此，

本发明的第一个目的在于提供一种粘结式镍电极，

本发明的第二个目的在于提供一种如上述粘结式镍电极的制造方法。

本发明的粘结式镍电极，包含有一层导电性支持体，以及由氢氧化镍活性物质和粘结剂、导电剂等辅助物质混合组成的正极料，所述的粘结剂是由包含有聚四氟乙烯和亲水性粘结剂组成的混合粘合剂。

在上述的粘结式镍电极中，所述的亲水性粘结剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中至少一种或其二元、三元的混合物。

在上述的粘结式镍电极中，所述的亲水性粘结剂用量对正极料干粉的总重量比优选为0.3％-2％。

在上述的粘结式镍电极中，所述的聚四氟乙烯用量对正极料干粉的总重量比优选为1％-6％。

在上述的粘结式镍电极中，所述的导电剂包括有粉末状石墨，其平均粒径小于10微米。

在上述的粘结式镍电极中，所述的导电性支持体是由多孔薄片状耐碱金属材料制成。

在上述的粘结式镍电极中，所述的金属材料选自镍金属或镀有镍金属的合金。

本发明的制备如前述的粘结式镍电极的方法，包括如下步骤：

(1)室温下，将氢氧化镍活性物质和导电剂等辅助物质预

先混合，得到混料Ⅰ；

(2)室温下，将粘合剂与混料Ⅰ混合可得浆料Ⅱ；

(3)将浆料Ⅱ涂布于导电性支持体上，烘干除去水分制

得粘结式镍电极。

所述的粘结式镍电极制备方法，其中在第(2)步中，先将亲水性粘结剂加入到混料Ⅰ中混合均匀后，再加入水悬浮液状聚四氟乙烯混合。

在所述的粘结式镍电极制备方法中，所述的亲水性粘结剂包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中至少一种或其二元、三元的混合物。

在所述的粘结式镍电极制备方法中，所述的亲水性粘结剂用量对正极料干粉的总重量比优选为0.3％-2％。

在所述的粘结式镍电极制备方法中，所述的聚四氟乙烯用量对正极料干粉的总重量比优选为1％-6％。

在所述的粘结式镍电极制备方法中，所述的导电剂包括有粉末状石墨，其平均粒径小于10微米。

在所述的粘结式镍电极制备方法中，所述的导电性支持体是由多孔薄片状耐碱金属材料制成。

在所述的粘结式镍电极制备方法中，所述的金属材料选自镍金属或镀有镍金属的合金。