专利名称：：一种可充电电池电极的骨架的制作方法
技术领域：
：本发明涉及可充电电池电极
技术领域：
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背景技术：
：可充电电池由电芯和包裹于外面的电池外壳组成，其中，电池电芯包4舌正极板、绝缘隔膜、负极板，正极板和负极板都由电才及骨架以及涂覆于其上的相应电才及活性物质组成。传统的可充电电池所使用的电极骨架由金属制成，例如在镍镉电池中，正极骨架为泡沫镍，负极骨架为钢带。金属作为骨架具有导电性好的特点，但也存在不足之处，例如，金属镍等为稀有金属，金属骨架对金属的耗费量较大，成本较高，另外，在泡沫镍等材料的制造过程中，存在污染环境的问题。
发明内容本发明的技术解决问题是克服现有技术中使用金属材料作为电池电极骨架的不足之处，提供一种不使用金属材料的新型电极骨架，以降低金属特别是稀有金属的使用量，降低生产成本，避免对环境的污染。本发明的技术解决方案是一种可充电电池电极的骨架，电池电极骨架为石墨纸，或由在基体材料上涂覆石墨构成。石墨纸的厚度为0.1~0.4mm，抗拉强度为大于等于3MPa,石墨纯度为80%~99.99%。石墨纸由作为主体材料的含碳量80%99.99Q/oWT的碳纤维与作为填充材料的含碳量80%~99.99%WT的碳纤维粉或石墨粉或碳粉或其组合构成。基体材料的抗拉强度为大于等于3MPa,基体材料的厚度0.1~0.35mm。基体材料为不与可充电电池的电解液发生反应的材料，为尼龙、或维尼纶、或聚烯烃、或氟化聚烯烃、或聚酰胺，或上述材料中的一种或几种通过单层或多层复合而成。涂覆石墨采用浸涂、喷涂或辊压的方式涂覆石墨，石墨的石墨纯度为80%~99.99%。本发明与现有技术相比的有益效果是使用石墨纸或者涂覆有石墨的基体材料作为电池电极的骨架，克服了以往使用金属作为电池电极骨架传统做法的不足之处，可以大大降低金属、特别像是镍等稀有金属的使用量，减少金属资源的耗费，同时可以降低成本，并能够避免在稀有金属材料制造过程中产生的环境污染问题。图1为本发明的使用石墨纸作为电池电极骨架的结构示意图2为本发明的使用涂覆有石墨的基体材料作为电池电极骨架的结构示意图。具体实施方式实施例1:本实施例镍镉可充电电池的正极的骨架采用石墨纸，石墨纸的厚度为0.1mm,抗拉强度为3MPa，石墨纯度为99.9%。石墨纸由含碳量99.99%WT的碳纤维作为主体材料，用含碳量为99.99%WT的碳纤维粉作为填充材料，进行压制而成。如图1所示，在石墨纸1的上下两面分别涂覆上正极活性材料，经烘干、辊压，形成正极活性材料上涂层2和正极活性材料下涂层3，然后裁剪成型，即制成镍镉电池的正极极片，将正极极片、隔膜纸、负极极片组合即成电池电芯。按照本实施例制造镍镉.AA600mAh电池，对电池的循环性能和自放电性能作出测定(一)电池的循环性能测试条件如下(1)在电流为600mA的条件下充电72分钟;(2)充电完毕后将电池搁置30分钟；(3)以600mA的电流将电池》丈电到1V;(4)按步骤(1)~(3)循环500次。测试结果如表1所示。表1电池容量与循环次数对照表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表1可以看出，使用本发明的电池电极骨架制造的镍镉电池，经过500次的循环充放电后，电池容量保持在初始容量的85%以上，高于国家标准。(二)电池自放电性能按照以下方法测试电池(1)600mA充电72分钟，搁置30分钟，再以600mA放电到1V，得到放电容量Co;(2)600mA充电72分钟，搁置28分钟，再以600mA放电到1V，得到放电容量d;(3)(Co—C^)/C0x100%,即为月自放电。测试结果为电池的月自放电为20%，可以看出，使用本发明的电池电极骨架制造的镍镉电池的自放电率符合国家标准要求。实施例2:本实施例镍镉可充电电池的负极的骨架采用石墨纸，石墨纸的厚度为0.4mm，抗拉强度为10MPa，石墨纯度为80%。如图1所示，在石墨纸1的上下两面分别涂覆上负极活性材料，经烘干、辊压，形成负极活性材料上涂层2和负极活性材料下涂层3，然后裁剪成型，即制成镍镉电池的负极极片，将正极极片、隔膜纸、负极极片组合即成电池电芯。按照本实施例制造镍镉AA600mAh电池，对电池的循环性能和自放电性能作出测定(一)电池的循环性能测试条件如下(1)在电流为600mA的条件下充电72分钟；(2)充电完毕后将电池搁置30分钟；(3)以600mA的电流将电池放电到1V;(4)按步骤(1)~(3)循环500次。测试结果如表2所示。表2电池容量与循环次数对照表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从表2可以看出，使用本发明的电池电极骨架制造的镍镉电池，经过500次的循环充放电后，电池容量保持在初始容量的85%以上，高于国家标准。(二)电池自放电性能按照以下方法测试电池(1)600mA充电72分钟，搁置30分钟，再以600mA放电到1V，得到放电容量Co;(2)600mA充电72分钟，搁置28分钟，再以600mA放电到1V，得到放电容量C"(3)(C0—d)/C0x100%，即为月自放电。测试结果为电池的月自放电为23%，可以看出，使用本发明的电池电极骨架制造的镍镉电池的自放电率符合国家标准要求。实施例3:本实施例镍氢可充电电池的正极的骨架采用在基体材料上涂覆石墨制成，基体材料为不与可充电电池的电解液发生反应的材料，为尼龙、或维尼纶、或聚烯烃、或氟化聚烯烃、或聚酰胺，或上述材料中的一种或几种通过单层或多层复合而成。基体材料的厚度为0.1mm，抗拉强度为5MPa，采用喷涂或辊压的方式在隔膜纸上涂覆石墨，所使用的石墨的纯度为90%。如图2所示，在基体材料4的上下两面分别喷涂上石墨，基体材料4的上面为石墨层5，基体材料4的下面为石墨层6,经固化后即制成电极骨架，在电极骨架的上下两面涂覆正极活性材料，形成正极活性材料上涂层7和正极活性材料下涂层8，经压制、煤干，然后裁剪成型，即制成镍氢电池的王极极片，将正极极片、隔膜纸、负极极片组合即成电池电芯。按照本实施例制造镍氢AA900mAh电池，对电池的循环性能和自放电性能作出测定(一)电池的循环性能测试条件如下(1)在电流为900mA的条件下充电72分钟；(2)充电完毕后将电池搁置30分钟；(3)以900mA的电流将电池放电到1V;(4)按步骤(1)~(3)循环500次。测试结果如表3所示。表3电池容量与循环次数对照表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从表3可以看出，使用本发明的电池电极骨架制造的镍氢电池，经过500次的循环充放电后，电池容量保持在初始容量的85%以上，高于国家标准。(二)电池自放电性能按照以下方法测试电池(1)900mA充电72分钟，搁置30分钟，再以900mA放电到1V，得到放电容量C0;(2)900mA充电72分钟，搁置28分钟，再以900mA放电到1V，得到放电容量C1;(3)(Co—d)/C0x100%，即为月自放电。测试结果为电池的月自放电为23%,可以看出，使用本发明的电池电极骨架制造的镍氢电池的自放电率符合国家标准要求。权利要求1.一种可充电电池电极的骨架，其特征在于电池电极骨架为石墨纸，或由在基体材料上涂覆石墨构成。2.根据权利要求1所述的可充电电池电极的骨架，其特征在于所述的石墨纸的厚度为0.10.4mm,抗拉强度为大于等于3MPa,石墨纯度为80%~99.99%。3.根据权利要求1所述的可充电电池电极的骨架，其特征在于所述的石墨纸由作为主体材料的含碳量80%~99.99%WT的碳纤维与作为填充材料的含碳量80Q/。~99.99%WT的碳纤维粉或石墨粉或碳粉或其组合构成。4.根据权利要求1所迷的可充电电池电极的骨架，其特征在于所述的基体材料的抗拉强度为大于等于3MPa。5.根据权利要求1所述的可充电电池电极的骨架，其特征在于所述的基体材料的厚度0.1~0.35mm。6.根据权利要求1所述的可充电电池电极的骨架，其特征在于所述的基体材料为不与可充电电池的电解液发生反应的材料。7.根据权利要求6所述的可充电电池电极的骨架，其特征在于所述的不与可充电电池的电解液发生反应的材料为尼龙、或维尼纶、或聚烯烃、或氟化聚烯烃、或聚酰胺，或上述材料中的一种或几种通过单层或多层复合而成。8.根据权利要求1所述的可充电电池电极的骨架，其特征在于所述的涂覆石墨采用浸涂、喷涂或辊压的方式涂覆石墨。9.根据权利要求1所述的可充电电池电极的骨架，其特征在于所述的涂覆石墨的石墨纯度为80%~99.99%。全文摘要一种可充电电池电极的骨架，涉及可充电电池电极
技术领域：
。电池电极骨架为石墨纸，或由在基体材料上涂覆石墨构成。石墨纸的厚度为0.1mm，抗拉强度为3MPa，石墨纯度为99.9％，或者在隔膜纸或无纺布上用喷涂的方法涂覆石墨，作为电池电极的骨架。本发明克服了以往使用金属作为电池电极骨架传统做法的不足之处，可以大大降低金属、特别像是镍等稀有金属的使用量，减少金属资源的耗费，同时可以降低成本，并能够避免在稀有金属材料制造过程中产生的环境污染问题。文档编号H01M4/66GK101339996SQ200710075820公开日2009年1月7日申请日期2007年7月6日优先权日2007年7月6日发明者瑶李申请人:瑶李