專利名稱：：一種圓柱鎳鋅電池及其制作工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種圓柱鎳鋅電池及其制作工藝。
背景技術：
：傳統(tǒng)圓柱鎳鋅電池其負極配方、負極基體材料、隔膜及結構設計上存有一定的缺陷。負極配方由于鋅負極的溶解與鋅枝晶的生成以及活性物質中的雜質含量過高，均對負極的穩(wěn)定性影響較大；負極基體材料設計容易生成腐蝕電極或設計成本高；隔膜設計使電池的循環(huán)壽命短；結構設計因放電電流密度不均勻造成鋅負極易鈍化，鋅負極與鋼殼接觸形成腐蝕電池。。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種圓柱鎳鋅電池及其制作工藝，本發(fā)明從負極配方、負極基體材料、隔膜、結構設計上進行開發(fā)改良，抑制了鋅極板的形變、鋅枝晶的生長、鋅的溶解與鈍化，并使制作成本得到有效降低，使圓柱鎳鋅電池具備了產業(yè)化的基礎。為了達到上述目的，本發(fā)明由以下的技術方案來實現(xiàn)。一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于該鎳鋅電池負極配方采用高純度氧化鋅，添加銦鉍的無汞鋅粉，使用氧化銦、氧化鉍、氧化釔、十六烷基三甲基溴化銨作為添加劑制作；該鎳鋅電池負極基材用銅網(wǎng)或銅皮并設有電鍍層；該鎳鋅電池隔膜采用雙層復合隔膜，一層隔膜為保液層隔膜，另外一層隔膜為防枝晶隔膜，兩層隔膜使用膠水黏結在一起；該鎳鋅電池鋼殼設有電鍍層，負極一端面與電池鋼殼接觸或焊接集流盤后與電池鋼殼接觸；該鎳鋅電池卷繞后極組外圈采用錫箔、電鍍銅箔或憎水膜設隔離防護。一種制作上述圓柱鎳鋅電池的制作工藝，其特征在于制作工藝包括以下步驟正極制作，按上述負極配方制作負極，隔膜復合，隔膜復合后進行隔膜裁切；將正極、負極及裁切后的隔膜進行卷繞；在電芯最外圈加防護層，可選擇將負極斷面直接接觸電池鋼殼或負極斷面焊接集流裝置后與電池鋼殼接觸；進行注液、封口，再進行活化，最后進行容量分選。本發(fā)明有益效果在于，本發(fā)明從負極配方、負極基體材料、隔膜、結構設計上進行開發(fā)改良，抑制了鋅極板的形變、鋅枝晶的生長、鋅的溶解與鈍化，及腐蝕電池的形成，并使制作成本得到有效降低，使圓柱鎳鋅電池具備了產業(yè)化的基礎。圖1為本發(fā)明制作工藝流程2為本發(fā)明循環(huán)壽命曲線圖具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細地描述。本發(fā)明提供的一種圓柱鎳鋅電池主要對傳統(tǒng)圓柱鎳鋅電池從負極配方、負極基體材料、隔膜、結構設計上進行開發(fā)改良。本發(fā)明圓柱鎳鋅電池負極配方采用高純度氧化鋅，添加銦鉍的無汞鋅粉，使用氧化銦、氧化鉍、氧化釔、十六烷基三甲基溴化銨作為添加劑制作。高純度氧化鋅純度在99.0%以上，添加銦鉍的無汞鋅粉粒徑在18150μm之間。采用本發(fā)明負極配方，可降低雜質對負極的影響、緩解鋅負極的溶解與鋅枝晶的生成。本發(fā)明鎳鋅電池負極基材用銅網(wǎng)或銅皮并設有電鍍層。電鍍層選擇錫、鋅、鎳或鉻，電鍍層可設一層或一層以上，電鍍層厚度在0.32.0μm之間。采用本發(fā)明負極基材，避免了腐蝕電極的生成，使負極基體材料成本得到有效降低。本發(fā)明鎳鋅電池隔膜采用雙層復合隔膜，一層隔膜為保液層隔膜，保液層隔膜材料采用尼綸、維尼綸、無紡布、聚丙烯膜的一種或多種，保液層隔膜可設一層或一層以上，厚度為0.100.30mm之間；另外一層隔膜為防枝晶隔膜，防枝晶隔膜材料采用親水處理后的微孔聚丙烯、微孔聚乙烯或微孔聚乙烯與微孔聚乙烯的一種或兩種的多層復合膜，厚度為1680μm之間；兩層隔膜使用膠水黏結在一起，膠水為聚乙烯醇、SBR、聚四氟乙烯、羥乙基纖維素鈉的一種或幾種，膠水濃度調節(jié)范圍為0.005%5.0%之間。采用本發(fā)明雙層復合隔膜，提高了防止鋅枝晶的能力，同時高儲存電液性能又使隔膜中的電液得到保持，提高了電池的循環(huán)壽命。本發(fā)明鎳鋅電池鋼殼設有電鍍層，電鍍層選擇錫、鋅、鎳或鉻，電鍍層可設一層或一層以上，電鍍層厚度在0.32.0μm之間，本發(fā)明電池鋼殼設有電鍍層可防止了鋅負極與鋼殼接觸形成腐蝕電池；本發(fā)明鎳鋅電池負極一端面與電池鋼殼接觸或焊接集流盤后與電池鋼殼接觸，可提高放電電流密度的均勻性，抑制了鋅負極的鈍化。本發(fā)明鎳鋅電池卷繞后極組最外圈采用錫箔、電鍍銅箔或憎水微孔膜設隔膜防護，可防止鋅負極與鋼殼接觸形成腐蝕電池。如圖1所示一種制作上述圓柱鎳鋅電池的制作工藝，其制作工藝包括以下步驟正極制作，按上述負極配方制作負極，隔膜復合，隔膜復合后進行隔膜裁切；將正極、負極及裁切后的隔膜進行卷繞；在電芯最外圈加防護層，可選擇將負極斷面直接接觸電池鋼殼或負極斷面焊接集流裝置后與電池鋼殼接觸；進行注液、封口，再進行活化，最后進行容量分選。實施例1下面以制作AAA500的鎳鋅圓柱電池為例對本發(fā)明再做進一步說明。(1)負極制作負極配方組分百分比含量氧化鋅85%、添加銦鉍的無汞鋅粉10%、氧化鉍3.0%、氧化銦0.1%、氟化鉀1.4%和0.5%的十六烷基三甲基溴化銨，一定量的0.75%羧甲基纖維素鈉粘結劑水溶液。將活性物質與粘結劑水溶液進行混合配制成漿料，用傳統(tǒng)的拉漿電極制作工藝將其制成極板，極板尺寸38.2mmX66mmXO.330.36mm。(2)正極制作正極配方組成95.0%球形氫氧化鎳、30.0%鎳粉和2.0%的亞鈷粉，0.80%的羥乙基纖維素粘結劑水溶液，將活性物質與一定量的粘結劑水溶液配制成漿料，用傳統(tǒng)的拉漿工藝制作成極板，極板尺寸36.2mmX43mmX0.510.54mm。(3)隔膜制作用維尼綸膜0.16mm厚度同親水處理后的30μm雙層聚丙烯膜復合裁切制成隔膜，隔膜尺寸41.2mmXIlOmmXO.180.20mm。(4)將(1)得到的負極、(2)得到的正極、(3)得到的隔膜使用卷繞機卷繞成型，在極組最外圈加絕緣防護層后入殼、注液、滾槽、封口。(5)將(4)封口后的電池進行活化、分容后進行性能測試。測試項目1荷電保持率(45°CX7d)。測試結果如下表所示，<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從測試數(shù)據(jù)來看，鎳鋅AAA500電池的荷電保持率均在80.0%以上。測試項目循環(huán)壽命。如圖2所示，從測試數(shù)據(jù)來看，鎳鋅AAA5001C循環(huán)壽命可達到200次以上。權利要求一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于該鎳鋅電池負極配方采用高純度氧化鋅，添加銦鉍的無汞鋅粉，使用氧化銦、氧化鉍、氧化釔、十六烷基三甲基溴化銨作為添加劑制作；該鎳鋅電池負極基材用銅網(wǎng)或銅皮并設有電鍍層；該鎳鋅電池隔膜采用雙層復合隔膜，一層隔膜為保液層隔膜，另外一層隔膜為防枝晶隔膜，兩層隔膜使用膠水黏結在一起；該鎳鋅電池鋼殼設有電鍍層，負極一端面與電池鋼殼接觸或焊接集流盤后與電池鋼殼接觸；該鎳鋅電池卷繞后極組外圈采用錫箔、電鍍銅箔或憎水微孔膜設隔離防護。2.一種制作權利要求1圓柱鎳鋅電池的制作工藝，其特征在于制作工藝包括以下步驟正極制作，按上述負極配方制作負極，隔膜復合，隔膜復合后進行隔膜裁切；將正極、負極及裁切后的隔膜進行卷繞；在電芯最外圈加防護層，可選擇將負極斷面直接接觸電池鋼殼或負極斷面焊接集流裝置后與電池鋼殼接觸；進行注液、封口，再進行活化，最后進行容量分選。3.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于所述高純度氧化鋅的純度在99.0%以上。4.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于所述添加銦鉍的無汞鋅粉粒徑在18150iim之間。5.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于所述負極基材銅網(wǎng)或銅皮電鍍層選擇錫、鋅、鎳或鉻，電鍍層可設一層或一層以上，電鍍層厚度在0.32.0ym之間。6.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于所述雙層復合隔膜保液層隔膜材料采用尼綸、維尼綸、無紡布、聚丙烯膜的一種或多種，保液層隔膜可設一層或一層以上，厚度為0.100.30mm之間。7.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于所述雙層復合隔膜防枝晶隔膜材料采用親水處理后的微孔聚丙烯膜、微孔聚乙烯膜或微孔聚乙烯與微孔聚乙烯的一種或兩種的多層復合膜，厚度為1680iim之間。8.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于所述雙層復合隔膜黏結膠水為聚乙烯醇、SBR、聚四氟乙烯、羥乙基纖維素鈉的一種或幾種，膠水濃度調節(jié)范圍為0.005%5.0%之間。9.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于電池鋼殼設有電鍍層，電鍍層選擇錫、鋅、鎳或鉻，電鍍層可設一層或一層以上，電鍍層厚度在0.32.Oym之間。10.根據(jù)權利要求1所述的一種圓柱鎳鋅電池，其特征在于負極配方組分百分比含量氧化鋅85%、添加銦鉍的無汞鋅粉10%、氧化鉍3.0%、氧化銦0.1%、氟化鉀1.4%和0.5%的十六烷基三甲基溴化銨。全文摘要本發(fā)明公開了一種圓柱鎳鋅電池及其制作工藝。本發(fā)明從負極配方、負極基體材料、隔膜、結構設計上進行開發(fā)改良，抑制了鋅極板的形變、鋅枝晶的生長、鋅的溶解與鈍化，及腐蝕電池的形成，并使制作成本得到有效降低，使圓柱鎳鋅電池具備了產業(yè)化的基礎。文檔編號H01M10/30GK101826638SQ20091011888公開日2010年9月8日申請日期2009年3月5日優(yōu)先權日2009年3月5日發(fā)明者葉凱,范自松,龍翔申請人:深圳市倍特力電池有限公司