[发明专利]一种涂布式锌电极制备方法

说明书

一种涂布式锌电极制备方法，其特征在于：制备步骤包括：(1)匀浆：将活性组分、添加剂、粘结剂、分散剂与水通过搅拌机均匀分散；(2)涂布：将匀浆结束的浆料通过涂布机均匀涂布在基材上，再进行烘干，构成极片；(3)辊压：将烘干后的极片辊压至设计厚度；(4)制片：将辊压后的极片模切成设计的电极尺寸。具有面密度更均匀、极片更薄、一致性更好，从而提高电芯的一致性、大电流放电及循环性能的优点。

技术领域

本申请涉及锌电极制备技术领域，具体的涉及一种涂布式锌电极制备方法。

背景技术

镍锌电池(锌镍电池)已经发展有一百多年的历史了，是源于伟大的科学家和发明家爱迪生；爱迪生对高电压、高能量、高功率的镍锌电池大规模的应用无限期待。由于当时的技术无法解决锌析气密封的困难、锌枝晶、锌溶解三大问题，因此爱迪生时代未能实现大规模的应用。随着近几年的技术突破，镍锌电池重新吸引了众多科学家和企业的重视。

镍锌电池是由正极片、负极片和隔膜卷绕而成电芯装入钢壳中，再注入电解液装配而成。其中，正、负极片一般是通过将活性物质涂覆于导电基体上制得。具体的，锌镍电池由锌、氧化镍和质量浓度为25％～30％氢氧化钾溶液及隔膜等组成的。Zn/Ni电池的电池反应机理:2Ni(OH)2+Zn(OH)2＝2NiOOH+Zn+2H2O其正极组成为:氢氧化镍、镍粉和添加剂；负极组成为:氧化锌、锌粉、添加剂。通常锌电极由氧化锌、金属锌粉、添加剂和聚四氟乙烯乳液等混合滚压而成。

目前，镍锌电池的负极为锌电极，其主要是采用拉浆工艺或干法压成工艺制作，所谓拉浆工艺，即在传统活性物质的基础上，添加适量粘合剂，增大活性物质的粘度与流动性，置于特制的拉浆槽中然后采用导电基体从中拉过，铅膏就会粘在合金上，再经过烘干工序从而制成电池；粉末状的活性物质直接填充到导电基体表面，后续直接辊压制成电极片。干法压成工艺中，无需涂覆粘结剂以及烘烤工艺，因此电极片内部不含相应的粘结剂等成分，制成的电池的内阻小，大电流发挥性能好。但是这两种工艺制作的电极活性物质的涂覆面密度及涂覆厚度不均匀、一致性差，影响电池的容量、内阻、循环寿命等性能。

发明内容

本申请针对现有技术的上述不足，提供一种面密度更均匀、极片更薄、一致性更好，从而提高电芯的一致性、大电流放电及循环性能的涂布式锌电极制备方法。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种涂布式锌电极制备方法，制备步骤包括：

(1)匀浆：将活性组分、添加剂、粘结剂、分散剂与水通过搅拌机均匀分散；

(2)涂布：将匀浆结束的浆料通过涂布机均匀涂布在基材(集流体)上，再进行烘干，构成极片；

(3)辊压：将烘干后的极片辊压至设计厚度；

(4)制片：将辊压后的极片模切成设计的电极尺寸。

优选的，在步骤(1)中所述的活性组分是锌粉与氧化锌。

优选的，步骤(1)中所述的添加剂是氧化铋。

优选的，步骤(1)中所述的粘结剂是PTFE、羧甲基纤维素(钠)、羟乙基纤维素的一种或几种。

优选的，步骤(1)中所述的分散剂是聚丙烯酸钠或甘油。

优选的，步骤(1)中所述的活性组分40-70重量份、添加剂1-6重量份、粘结剂2-6重量份、分散剂0.1-1.5重量份，水12-20重量份。

优选的，在步骤(1)中，所述的搅拌机是双行星动力搅拌机。

优选的，在步骤(2)中，所述的涂布机是转移式涂布机或挤压涂布机。

优选的，在步骤(2)中，所述的基材是铜箔。

优选的，在步骤(2)中，所述的烘干是指在烘道中完成，烘道温度不超过150℃。