[发明专利]一种方形碱性动力蓄电池负极板及其连续化制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，进一步指采用镀镍切拉钢网作电池负极板导电集流体的方形碱性蓄电池负极板及其连续化制作方法。

背景技术

随着电动汽车、尤其是混合动力电动汽车的发展，方形碱性动力蓄电池越来越受到人们的重视(如镍系蓄电池等)。电池正、负极板的性能以及内部结构决定了电池的综合性能，通常情况下方形碱性动力蓄电池内部由矩形的正极板、负极板、隔膜以及电解液等组成。其中极板的电子导电性能是决定电池功率特性好坏的重要因素之一，而该性能的好坏又与极板导电集流体的性能密切相关。在碱性动力蓄电池中，当前最成熟和可靠的导电集流体材料是泡沫镍材料。但由于镍是一种资源较为紧缺价值较高的材料，同时在该电池体系中泡沫镍的用量又很大，直接导致了电池的高成本。尤其是在最近的几年里，全球的镍资源涨价势头很猛，更使此类电池的成本雪上加霜。为了降低碱性蓄电池的成本，在非电动汽车领域应用的普通型碱性蓄电池，已采用镀镍穿孔钢带作为其负极的导电集流体。这种在穿孔金属带上涂浆制作的碱性蓄电池负极板的方法存在以下不足之处：

(1)穿孔金属带表明比较光滑、粗糙度低，使得湿法涂浆过程中浆料的附着力不会很大，因浆料的流动导致穿孔金属带在连续涂浆过程中的涂浆均匀性差。改进这一问题的方法是将浆料的黏度增加，但这同时又会造成在浆料配制过程中均匀性较差以及过多的粘接剂会使极板电阻增加的问题。另外，浆料附着力差也会造成在使用过程中活性物质脱落的问题，减低了极板的使用寿命。

(2)穿孔金属带的孔尺寸通常比较大，在附着在孔部位的活性材料仅仅依靠粘接剂的作用而相互连接，材料本身的导电性远低于导电集流体材料的导电性，这样就会出现由于附着在孔部位和导电集流体基底部位的活性物质的导电特性不同而出现局部的极化不均匀分布，导致在孔的中间部分活性材料利用率不高。而由于目前技术水平上的原因，还不可能冲出既均匀且孔又足够小的穿孔钢带。

作为电动车使用的方形碱性动力蓄电池要求具有承受大电流工作的能力，很长的循环使用寿命、很高的输入输出功率特性，但同时又要求具有较低的制造成本等。由于穿孔金属带存在上述两个方面的不足，使得穿孔金属带在碱性动力蓄电池中的应用受到了很大限制。目前，也有人采用切拉金属网为集流体并采用湿法涂浆方法制作普通圆柱形碱性二次电池的负极，这些电池在性能要求上主要是追求高容量、低倍率的放电。然而由于电池结构以及对电池本身的要求差异使得以切拉金属网为负极集流体的负极制作方法至今没有引入到高功率方形动力蓄电池中。存在的主要问题是，在动力电池制作中，为了达到使每片极板都有承受较大电流工作的能力的目的，在极板制作过程中，需要保留一个带状的不涂浆的部分用于焊接导出电流的极耳。对于切拉金属网结构而言，作了这种预留的结果是会在涂浆后的压实过程中出现切拉网的上了浆和未上浆的部分的延展不一致进而产生压实后的极板带出现扭曲变形的问题。此外，如何有效控制上浆量以及上浆均匀性的问题也都还没有得到很好的解决。但是由于目前主要的切拉金属网是镀镍钢切拉网、镀镍铜切拉网，这些材料相对于泡沫镍而言价格要便宜很多，因此深入研究寻找新的方法使镀镍切拉钢网成为方形碱性动力蓄电池极板的导电集流体材料，并合理的解决极板的连续制作的工艺问题将具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的内容是，针对现有技术存在的缺陷，提出了一种方形碱性动力蓄电池负极板及其连续化制作方法，它采用廉价的导电集流体为矩形极板的基体材料，同时可很好地解决以往在切拉钢网用于矩形极板制作过程中存在的关键工艺问题，降低了方形碱性动力蓄电池的生产成本，提高了采用切拉钢网为负极导电集流体的方形碱性蓄电池的功率特性。

本发明的技术方案之一是，所述方形碱性动力蓄电池负极板的组成为，它包括用作电流集流体的镀镍切拉钢网，在所述镀镍切拉钢网一侧的对应两面分别压接有一条泡沫金属带并在该泡沫金属带之外的该镀镍切拉钢网上均匀地涂敷有常规负极活性物质浆料，在压接有所述泡沫金属带的镀镍切拉钢网一侧固定连接了负极极耳。