[发明专利]蓄电池电极板制造方法及用该方法制的电极板

说明书

本发明涉及适用于碱蓄电池如镍镉，镍锌和镍氢蓄电池以及可再充电的锂L蓄电池电极板。

铅和碱蓄电池作为电源使用在各种领域中。由于碱蓄电池预知的高可靠性及其小型化和重量的减少，在它们中，小型尺寸的碱蓄电池已广泛被用于各种轻便装置而大型尺寸的碱蓄电池被用于工业用途。在这种碱蓄电池中，负电极不只由镉而且由锌、铁或氢构成。然而，虽然在某些计划中已研究分别由空气及银的氧化物构成正电极但正电极基本上由镍构成。随着从袖珍型到烧结型转变而取得的特性的改善以及密封的实现，碱蓄电池的使用得到扩展。

然而，在普通的粉末烧结方法中，电极板孔隙率增至85％或更高导致强度的显著降低，以致活性物质的填塞遇到限制。因而蓄电池容量的增加遇到限制。为取代烧结板，已提出泡沫或纤维质板，它们每一个都具有增加到90％的孔隙率，其中一些已投入使用。在这方面，很久以来已提出一些工艺，在这些过程中用一金属糊浆涂覆在泡沫树脂上并将其烧结由此获得具有高孔隙率的烧结体。例如，日本出版物第17554/1963号披露了一个过程包括使金属粉末成泥浆状，用这个泥浆状金属粉末浸渍氨基甲酸乙脂泡沫，在氢气中碳化该树脂并将金属转化成半熔融态，由此获取多孔金属体。

例如，通过以糊状形式提供粉末态镍作为金属粉末，用这个糊浆浸渍泡沫树脂并在氢气中烧结，可以制造出具有至少90％高孔隙率的多孔金属体，由此使得可以制造用作蓄电池基板的高容量电极。然而，由于高的孔隙率以及多孔芯物质的缺乏，如用在普通粉末烧结产品的冲孔金属，所产生的多孔金属体在机械性有如张力(tensile)强度上很差。

然而，当多孔金属体被活性物质以环绕状来充填时，由于在其运载期间所施加的负荷，多孔金属体具有变形或断裂的危险。此外所产生基板的电阻轻微增加，结果尤其在高放电时间时引起电压降的发生。

一般地，通过点焊将接线条(terminal strip)固定在电板上。高的孔隙率及任何芯材料的缺乏都增加点焊部分断裂的可能。此外，在被称无接头(tabless)方法的这种方法中，圆形端被焊到具有圆柱结构的电板的上端部分，电板的这个端部分的强度如此之差以致于这种排列几乎不能使用。

在用于例如电动运输工具中的大尺寸蓄电池中其大的电极表面区域增加了电极板的电阻因而增加了在高速放电时的电压降，以致蓄电池在所获得的输出上遇到限制。此外，在电极表面发生一种电压分布导致充电效率的损耗。

虽然多孔镍体作为蓄电池电极板的使用对加强蓄电池容量贡献如上面所述的以前工艺部分所提到的那样是很大的，但是金属镍是昂贵的而且由于已预测到当上述碱蓄电池在未来用于电动运输工具等时其消费量将是巨大的，因此它的资源是一个问题。

在上述情形下，本发明的一个目标是提供用于蓄电池的电极板，它改善蓄电池特性同时保证其强度，由此解决上述的缺陷。本发明的另一个目标是提供一用于蓄电池的电极板，它改进蓄电池的特性同时保证其强度以及在降低成本和免除对原材料供应的担心的情况下可以获得这种电极板。

发明者们已做了广泛调查。结果他们发现使用一种多孔金属体作为蓄电池的电极板是有效的，在这个多孔金属体中有选择地安置至少一个低孔隙率部分，因而他们取得了本发明。