一種鎳電池的極板的製作方法

2023-06-19 15:11:06 2

專利名稱：一種鎳電池的極板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電池材料領域，尤其涉及一種鎳電池的極板材料。
蓄電池大致可以劃分為四種最古老的鉛酸電池和包括鎳鎘、鎳氫、鎳鋅等的鎳系列充電電池，另外還有鋰電池和燃料電池。
鎳鎘、鎳氫、鎳鋅等鎳系列充電電池作為化學能源的典型代表，具有小型、高能、零排放等特點。從二十世紀八十年代以來，首先用作移動通訊的能源，為移動通訊產業發展進入千家萬戶提供了能源與動力，人類由此進入了通訊與資訊時代。二十世紀九十年代中期以來，科學家和企業家共同努力，共同開發了超大功率鎳氫等電池，用作汽車、摩託車等交通工具的驅動能源，取得了長足發展。
儘管鋰離子電池、燃料電池用作汽車電池的研究已在世界各國展開，但鎳氫、鎳鋅等鎳系列電池以其無汙染、高性能、長壽命，適合大電流放電等綜合特性以及技術相對成熟、價格低、安全性好等優勢，在今後相當長的時期內仍將是汽車電池的商用化主流。
然而，世界鎳電池的發展正面臨一大挑戰，這就是一方面日益擴張的市場要求其性能不斷提高，同時競爭日益激烈的市場趨勢卻要求鎳電池的市場售價要大幅度降低，如何平衡性能提高與售價降低的矛盾成為鎳電池發展的瓶頸問題。
決定電池製造成本主要為二大因素電池材料的成本、電池的製造工藝與規模。其中，電池材料的成本尤為重要。
電池的材料主要四部分正極材料、負極材料、極板材料和隔膜材料，其中極板材料在整個電池中所佔成本比例最大。因此，極板材料是降低電池成本研究的焦點。
極板材料是電池活性物質的載體(骨架)和充放電集流體。作為動力電池的極板，要求具有以下性能導電性電阻越小越好，以減少電池的內阻、降低內耗。
填充性填充活性物質越多越好，有利於製造最大容量電池。
體積極板並不增加電池容量，在電池型號一定情況下，要求極板體積越小越好，即越薄越好。
歷史上，鎳系電池的生產先後使用過多種極板1985年之前，鎳系電池主要以燒結方法生產，雙極極板主要採用衝孔的多孔鋼帶。多孔鋼帶為二維結構，其填充性不高，且粘結其上的活性物質極易脫落。
後來，發展了鎳帶、鎳氈、銅帶等極板材料，但終因成本和性能關係，未成為市場主流。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型提供的鎳電池極板材料是發泡的含鎳合金或稱發泡鎳合金。
所述發泡鎳合金材料中分布有空隙，其空隙率最好在90％以上。
所述鎳合金可以是含鎳合金鋼，也可以是鎳鋁鈦合金鋼或鎳鋅鈦合金鋼或鎳銅鈦合金鋼。
多孔結構使本實用新型提供的極板的填充性大大提高，同時具有較好的耐高溫性能，鋼鐵在金屬中具有最低的成本，因此選用鋼鐵作極板，比起現有技術中所用的鎳帶和鎳氈等能大幅度地降低極板材料價格。但是一般的鎳不鏽鋼其不具備極板最重要的一個特性即填充性，但對它們進行結構改變，使之具有高空隙率，其填充性就可以提高。
本實用新型提供的鎳電池的極板通過在結構上改變鎳不鏽鋼，使其具有至少90％的空隙率，有效地降低鎳電池的成本，使這種有利於環境保護的綠色能源的推廣做出了貢獻。
所述鎳合金是含鎳合金鋼，實施例2本實用新型提供的鎳電池極板材料1是發泡的含鎳合金。
其孔隙2的空隙率在98％。
所述鎳合金是鎳鈦合金鋼。
實施例3本實用新型提供的鎳電池極板材料是發泡的含鎳合金或稱發泡鎳合金。
其孔隙2的空隙率在97％。
所述鎳合金是鎳鋅鈦合金鋼。
實施例4本實用新型提供的鎳電池極板材料是發泡的含鎳合金或稱發泡鎳合金。
其孔隙2的空隙率最好在92％。
所述鎳合金是鎳銅鈦合金鋼。
權利要求1.一種鎳電池的極板材料，其特徵在於為發泡的含鎳合金，電池極板材料中具有孔隙。
2.根據權利要求1所述的鎳電池極板材料，其特徵在於所述含鎳合金為含鎳合金鋼。
3.根據權利要求1或2所述的鎳電池的極板材料，其特徵在於所述發泡鎳合金材料的空隙率在90％以上。
專利摘要本實用新型涉及一種鎳電池的極板材料，該鎳電池的極板材料為發泡的含鎳合金，電池極板材料中具有孔隙，所述發泡鎳合金材料的空隙率在90％以上。本實用新型提供的鎳電池的極板在具有良好性能的同時大大降低了極板的成本，為有效地降低鎳電池的成本，使這種有利於環境保護的綠色能源的推廣做出了貢獻。
文檔編號H01M4/64GK2523029SQ02201070
公開日2002年11月27日 申請日期2002年1月21日 優先權日2002年1月21日
發明者許開華, 聶祚仁, 郭學益 申請人:深圳市格林美環境材料有限公司