鋅銀貯備電池用超薄氧化銀正極板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋅銀電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋅銀貯備電池用超薄氧化銀正極板的制備方法。
[0002]鋅銀貯備電池由于具有比能量高，比功率大，可大電流放電，放電電壓平穩(wěn)，電壓精度高，可靠性、安全性好等獨特的特點，廣泛作為大功率裝置中的供電直流電源。鋅銀貯備電池結(jié)構(gòu)包括焊線插座、氣體發(fā)生器、貯液器、組合極板組、電(化學(xué))加熱器、電池組外殼等部件，其中組合極板組是鋅銀貯備電池中的核心部件之一。組合極板組由多個鋅/氧化銀單體電池串聯(lián)構(gòu)成，其中鋅/氧化銀單體電池包括氧化銀正極板。鋅銀貯備電池使用時，通過焊線插座接通外接激活電源點燃?xì)怏w發(fā)生器，使其產(chǎn)生足夠的壓力，在規(guī)定的時間內(nèi)將分開存放的電解液注入組合極板組中，使其活化建立電動勢，并通過焊線插座向外輸出電壓，氧化銀正極板直接參與電化學(xué)反應(yīng)。
[0003]鋅銀貯備電池的激活過程，是電解液在組合極板組中的浸潤過程，要實現(xiàn)電池的快速激活，就要求電解液在組合極板組中的迅速浸潤，只有將組合極板組浸潤在電解液中，才能形成電化學(xué)反應(yīng)界面，建立電池工作的物理條件。電池的極化電流密度越小，氧化銀正極板的活性物質(zhì)利用率越高，工作電壓達(dá)到要求下限值的時間越短，電池的激活速度越快，電池的工作電壓和比功率越高，電池的放電時間越長，而減小極化電流密度最有效的措施之一是減小氧化銀正極板的厚度。
[0004]目前公知氧化銀正極板的制作方法通常是將氧化銀活性材料粉末涂覆壓制在導(dǎo)電骨架上，經(jīng)燒結(jié)、化成、清洗、烘干后制備成氧化銀正極板。該方法為保證導(dǎo)電骨架上氧化銀活性材料的均勻性，則涂覆在導(dǎo)電骨架上的活性物質(zhì)粉末不能過薄(不能低于0.2mm)，否則難以保證活性物質(zhì)的均勻性，因此影響了氧化銀正極板整體的厚度，難以減小電池的極化電流密度，氧化銀正極板的活性物質(zhì)利用低，電池激活速度慢，最終導(dǎo)致電池的工作電壓和比功率低，放電時間短；由于將氧化銀活性材料粉末涂覆壓制在導(dǎo)電骨架上，缺少柔性，經(jīng)常彎折容易導(dǎo)致氧化銀正極板的正常使用，帶來使用環(huán)境苛刻的不足；而且經(jīng)過化成后的氧化銀正極放電初期存在電壓高波、干貯存后內(nèi)阻增加出現(xiàn)電壓低谷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種能夠有效減小電池的極化電流密度，工序簡單，質(zhì)量一致性好，柔性效果好，無需化成工序，生產(chǎn)效率高，并且活性物質(zhì)利用率高，電池激活速度快、工作電壓和比功率高、放電時間長的鋅銀貯備電池用超薄氧化銀正極板的制備方法。
[0006]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0007]鋅銀貯備電池用超薄氧化銀正極板的制備方法，其特點是:包括以下制備步驟:
[0008]步驟I配制漿料
[0009]在粒徑為納米級的氧化銀活性材料中添加導(dǎo)電劑、粘合劑和溶劑，混合成漿料；
[0010]步驟2制作電極毛坯
[0011]⑴將導(dǎo)電骨架一端穿過輥涂機(jī)中漿料槽置入兩涂覆輥之間，導(dǎo)電骨架將漿料槽分割成兩部分；
[0012]⑵將步驟I中漿料置入漿料槽內(nèi)，調(diào)整兩涂覆輥的間隙，漿料涂覆在導(dǎo)電骨架面上，并在導(dǎo)電骨架一側(cè)留出光面，烘干導(dǎo)電骨架上的漿料，完成電極毛坯的制作過程；
[0013]步驟3碾壓電極毛坯
[0014]根據(jù)鋅銀貯備電池的電壓和功率，調(diào)整油壓式對輥機(jī)的壓力和兩輥的間隙，將步驟2⑵制成的電極毛坯碾壓成40 μπι及以上厚的氧化銀正極板；
[0015]步驟4沖裁
[0016]用沖床剪裁步驟3碾壓后的氧化銀正極板，完成鋅銀貯備電池用氧化銀正極板的制作過程。
[0017]本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施:
[0018]所述步驟I中納米級的氧化銀活性材料為粒徑在幾十納米至幾微米之間的多孔顆粒氧化銀Ag2O或高價氧化銀AgO ;所述導(dǎo)電劑為鎳粉、銀粉或石墨之一種或一種以上混合物；所述粘合劑為羧甲基纖維素鈉CMC、丁苯橡膠SBR、聚丙烯基之一種或一種以上混合物，所述溶劑為水。
[0019]所述氧化銀Ag2O,鎳粉，2% ?七％羧甲基纖維素鈉CMC溶液，48.5%苯橡膠SBR溶液和水的重量比為94:3:75:3.1:75。
[0020]所述步驟2中電極毛坯制作過程為單面涂覆，即:
[0021]⑴先將導(dǎo)電骨架一端穿過輥涂機(jī)中漿料槽置入兩涂覆輥之間，導(dǎo)電骨架將漿料槽分割成兩部分，調(diào)整兩涂覆輥的間隙，先將步驟I中一半漿料置入漿料槽內(nèi)并位于導(dǎo)電骨架的一面，啟動輥涂機(jī)，漿料涂覆在導(dǎo)電骨架一面，并在導(dǎo)電骨架一側(cè)留出光面，烘干導(dǎo)電骨架上的漿料，形成單面電極毛坯；
[0022]⑵再將單面電極毛坯一端穿過輥涂機(jī)中漿料槽置入兩涂覆輥之間，單面電極毛坯將漿料槽分割成兩部分，調(diào)整兩涂覆輥的間隙，將步驟I中另一半漿料置入漿料槽內(nèi)未涂覆電極的導(dǎo)電骨架一面，啟動輥涂機(jī)，漿料涂覆在單面電極毛坯中導(dǎo)電骨架未涂覆電極的一面，并在導(dǎo)電骨架一側(cè)留出光面，導(dǎo)電骨架兩面留出的光面位于導(dǎo)電骨架的同一側(cè)，烘干單面電極毛坯中導(dǎo)電骨架上的漿料，形成電極毛坯。
[0023]所述導(dǎo)電骨架為金屬箔。
[0024]所述金屬箔為銀箔。
[0025]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0026]1、本發(fā)明通過在粒徑為納米級的氧化銀活性材料中添加粘合劑制成的楽料，提高了活性材料的粘接力，經(jīng)輥涂、碾壓，制出的氧化銀正極板不僅厚度可薄至40 μπι，而且確保厚度的一致性，并具有良好的柔性和強(qiáng)度；如此薄的氧化銀正極板有效減小了電池極化電流密度，提高了活性物質(zhì)利用率，加快了鋅銀貯備電池激活速度，縮短了工作電壓達(dá)到要求下限值的時間，保證了鋅銀貯備電池工作的高電壓和高比功率，延長了電池的放電時間；良好的柔性特性和強(qiáng)度，在彎折狀態(tài)下能夠正常使用，使用環(huán)境友好。
[0027]2、本發(fā)明通過在粒徑級氧化銀活性材料中添加了鎳粉、銀粉或石墨導(dǎo)電劑，降低了電極放電初期內(nèi)阻，無需化成，即避免了氧化銀正極放電初期的電壓高波和干貯存后內(nèi)阻增加出現(xiàn)的電壓低谷，簡化了氧化銀正極板的制作工序，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0028]圖1是采用本發(fā)明制備的鋅銀貯備電池用氧化銀正極板主視剖面示意圖；
[0029]圖2是圖1的左側(cè)視示意圖；
[0030]圖3是圖1中鋅銀貯備電池用氧化銀正極板的涂覆過程示意圖。
[0031]圖中，1-氧化銀活性材料，2-導(dǎo)電骨架，3-漿料槽，4-涂覆輥，5-電極毛坯。
【具體實施方式】
[0032]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0033]鋅銀貯備電池用超薄氧化銀正極板的制備方法，步驟包括:
[0034]步驟I配制漿料
[0035]在粒徑為納米級的氧化銀活性材料中I添加導(dǎo)電劑、粘合劑和溶劑，混合成漿料；
[0036]步驟2制作電極毛坯
[0037]⑴將導(dǎo)電骨架2 —端穿過輥涂機(jī)中漿料槽3置入兩涂覆輥4之間，導(dǎo)電骨架將漿料槽分割成兩部分；
[0038]⑵將步驟I中漿料置入漿料槽內(nèi)，調(diào)整兩涂覆輥的間隙，漿料涂覆在導(dǎo)電骨架面上，并在導(dǎo)電骨架一側(cè)留出光面，烘干導(dǎo)電骨架上的漿料，完成電極毛坯5的制作過程；
[0039]步驟3碾壓電極毛坯
[0040]根據(jù)鋅銀貯備電池的電壓和功率，調(diào)整油壓式對輥機(jī)的壓力和兩輥的間隙，將步驟2⑵制成的電極毛坯碾壓成40