专利名称：一种电极及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电极片及其制造方法。
背景技术：
目前，以镍电极为正极的充电电池如镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池，因其具有高 容量、大功率、无污染等特点而备受人们的青睐，是当今二次电池重要的发展方向之一。传统的卷绕式镍电池是将单片正极、隔膜和单片负极卷绕成一个圆柱体套入电池 钢壳。但是，如此制作的电池容量低，容易短路，而且电池的内阻波动很大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电极及其制作方法。一种电极，包括并行排列的至少两个电极片，所述电极片具有内填有电极活性物 质的孔结构。由于电极的卷绕内圈曲率半径小、应力大，极片容易出现裂纹，甚至断裂，从而导 致电池容量低；裂纹处电极容易掉粉，形成微短路或极片断裂处形成毛刺，刺穿隔膜，造成 电池短路；同时造成电池内阻波动大。由于采用了本发明的上述技术方案，将至少两个电极片用作正电极，在电池容量 为定值，即正电极填充的电极活性物质总量固定的情况下，将所需的电极活性物质填充在 至少两个电极片上，相比现有技术将电极活性物质填充在一个电极片上，上述技术方案的 每个电极片的厚度大多减小、柔韧性要提高很多，进而在卷绕过程中，电极片不容易出现裂 纹或断裂，从而避免了电池容量低；同时也不容易掉粉形成微短路，也不容易产生毛刺刺穿 隔膜造成电池短路；也不会造成电池内阻波动大。优选地，所述电极至少具有两个不同厚度的电极片；当卷绕所述电极时，厚度较小 的电极片比厚度较大的电极片更靠近卷绕中心。进一步地，由于采用了上述技术方案，在填充电极活性物质的密度一致的情况下， 在卷绕内圈电极片填充的电极活性物质量要小于卷绕外圈电极片填充的电极活性物质量， 因而在保证电池容量的基础上，进一步提高了靠近卷绕中心的电极片的柔韧性，进一步避 免了电池容量低、微短路、电池短路和电池内阻波动大。优选地，在所有所述电极片的边缘均焊接有导电的电极耳。当制作成电池时，将该至少两个电极耳分别焊在盖帽上，进一步提高了电池的导 电性能，减少电池内阻，提高电池放电容量。优选地，所述电极的材料采用泡沫镍。优选地，所述的电极活性物质的材料采用Ni (OH) 2和CoO。为了解决上述技术问题，本发明还提供了 一种电极制造方法。一种电极制造方法，包括以下步骤
电极制作步骤，制作具有内填有电极活性物质的孔结构的电极片；电极片排列步骤，将至少两个所述电极片并行排列而成所述电极。优选地，还包括电极卷绕步骤；
所述电极制作步骤中，制作至少两个不同厚度的所述电极片；
所述电极卷绕步骤中，使厚度较小的电极片比厚度较大的电极片更靠近卷绕中心。优选地，还包括电极耳焊接步骤，在所有所述电极片的边缘均焊接导电的电极 耳。优选地，所述电极片基体采用具有孔结构的泡沫镍。优选地，所述的电极活性物质的材料采用Ni (OH) 2和CoO。
图1是本发明的一种具体实施例的一种电极的立体结构示意图2是本发明的一种具体实施例的包含一种电极的卷绕前的电芯剖面结构示意图； 图3是本发明的一种具体实施例的电极制造方法的流程图； 图4是本发明的一种具体实施例的电池的剖面结构示意图； 图5是本发明的一种具体实施例与对比例的放电态内阻直方图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。如图1所示，电极100包括并行排列的正对的两个电极片110、120，两个电极片 110,120是具孔结构的、孔结构内填有电极活性物质的电极，且两个电极片110、120的长度 和宽度均相同，分别焊接在两个电极片110、120上的两个电极耳111、121。如图2所示，电极片110的厚度小于电极片120的厚度。在本具体实施例中，电极100为用作正极的镍电极，如图2所示隔膜200包住双 层镍电极100，负极300在隔膜200上。如图3所示，电极片的制作步骤
电极制作步骤，制作具有内填有电极活性物质的孔结构的电极片；制作至少两个不同 厚度的所述电极片；
电极片排列步骤，将至少两个所述电极片并行排列而成所述电极； 电极耳制作步骤，在所述电极片110、120的边缘均焊接导电的电极耳111、121。电极卷绕步骤，使厚度较小的电极片比厚度较大的电极片更靠近卷绕中心。其中，电极片110、120的骨架为连续化泡沫镍，其采用粉末压制成型法，正极活性 物质采用Ni (OH)2，加入CoO及添加剂混合。其制作过程具体如下首先把发泡镍预压至一 定厚度，经粉料箱，当活性物质均勻填充好后，通过对辊机碾压至所要求的厚度，其次用高 压气体清除极片表面浮粉，切片，点焊电极耳、贴胶纸，然后软化，软化后极片表面光滑，无 浮粉。一个具体实施例制作容量为2500mAh的AA镍氢电池，按图3所示的流程制作厚 度分别为0. 3mm和0. 4mm的两个电极片110和120的，(在现有技术中，制作AA2500mAh电 池，单片镍电极的厚度为0. 7mm)，这两片电极片的110和120的填充正极活性物质总量，等 于现有技术中制作AA2500mAh电池单片镍电极的填充正极活性物质量。在发泡镍面密度、电极片长度和宽度一定的情况下，相对比现有技术，电极片110和120的填充正极活性物 质量均比单片镍电极的填充量小，因此制作的两个电极片110和120的柔韧性会很好，然 后，按照图2所示的相对位置进行卷绕成电芯后，将其放入钢壳400。如图4所示，较薄的电极片110处于卷绕内圈，厚较厚的电极片120处于卷绕外 圈。之后进行注液、点焊盖帽、压盖、封口、化成制作成电池。实施例采用本发明制作10000只AA2500mAh的电池
对比例采用传统工艺即正极为单片镍电极制作10000只AA2500mAh的电池 电池性能评价
(1) 制成过程中卷绕短路率和化成短路率
权利要求
1.一种电极，其特征在于，包括并行排列的至少两个电极片，所述电极片具有内填有 电极活性物质的孔结构。
2.如权利要求1所述的电极，其特征在于所述电极至少具有两个不同厚度的电极片； 当卷绕所述电极时，厚度较小的电极片比厚度较大的电极片更靠近卷绕中心。
3.如权利要求1或2所述的电极，其特征在于在所有所述电极片的边缘都焊接有导 电的电极耳。
4.如权利要求3所述的电极，其特征在于所述电极的基体材料采用具有孔结构的泡 沫镍。
5.如权利要求4所述的电极，其特征在于所述的电极活性物质的材料采用M(OH)2和CoO。
6.一种电极制造方法，其特征在于，包括以下步骤和电极制作步骤，制作具有内填有电极活性物质的孔结构的电极片； 电极片排列步骤，将至少两个具有内填有电极活性物质的孔结构的电极片并行排列而 成电极。
7.如权利要求6所述的电极制造方法，其特征在于，还包括电极卷绕步骤； 所述电极制作步骤中，制作至少两个不同厚度的所述电极片；所述电极卷绕步骤中，使厚度较小的电极片比厚度较大的电极片更靠近卷绕中心。
8.如权利要求6或7所述的电极制造方法，其特征在于，还包括电极耳焊接步骤，在 所有所述电极片的边缘均焊接导电的电极耳。
9.如权利要求6或7所述的电极制造方法，其特征在于所述电极片基体采用具有孔 结构的泡沫镍。
10.如权利要求9所述的电极，其特征在于所述的电极活性物质的材料采用Ni(OH)2 和 CoO。
全文摘要
本发明公开了一种电极及其制造方法。一种电极，包括并行排列的至少两个电极片，所述电极片具有内填有电极活性物质的孔结构。本发明的有益效果是电极片的柔韧性要提高很多，进而在卷绕过程中，电极片不容易出现裂纹或断裂，从而避免了电池容量低；同时也不容易掉粉形成微短路，也不容易产生毛刺刺穿隔膜造成电池短路；也不会造成电池内阻波动大。
文档编号H01M4/80GK102088083SQ201110007889
公开日2011年6月8日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者彭东方, 李延清, 王守军, 王红玲, 魏娜 申请人:深圳市量能科技有限公司