专利名称：一种铁镍碱性蓄电池的制造方法
技术领域：
本发明涉及电池领域，特别是指一种铁镍碱性蓄电池的制造方法。
背景技术：
镍电极作为电池正极广泛的使用于碱性蓄电池，与之构成了镉-镍电池，镍氢电池，锌镍电池，铁镍电池等，镉-镍电池由于镉的污染，使用正在受到限制；镍氢电池由于使用稀土，价格高；锌镍电池的技术问题还未解决；铁镍电池由于铁电极具有绿色环保，材料来源丰富，价格低廉，可耐过充过放电，循环寿命长等独有的优点，在某些领域其他电池无法取代。目前生产铁电极采用孔率10%左右的穿孔镀镍钢带，生产的袋式开口铁镍电池放电效率低，不能高倍率放电，自放电大，不能密封，生产工艺复杂等，这些都限制了其使用与发展。
发明内容
本发明提出了一种制造成本低，工艺简单，强度高而且寿命长免维护或密封的铁镍碱性蓄电池的制造方法。本发明的技术方案是这样实现的:一种铁镍碱性蓄电池的制造方法，包括以下步骤:(I)选取镍作为正极板，镍正极活性物质为石墨烯氢氧化镍，选取铁作为负极板，铁负极活性物质为石墨烯四氧化三铁，其中含有0.3-0.8%的硫化物；(2)将聚丙烯隔膜卷绕铁负极，使聚丙烯隔膜完全包覆住铁负极，且聚丙烯隔膜尾部超出负极板2-5mm ；(3)电液配制:配制摩尔浓度比为氢氧化钾:氢氧化钠=25-75:75-25的溶液，并且所述溶液中还添加含有硫化物的四元电液；(4)拼接:将镍正极板、聚丙烯隔膜及其包裹的铁负极板装入钢制的电池壳；(5)装配:将装配好的电池经滚槽、密封涂胶后再加入电液，再经压盖帽、一次封口、二次封口完成装配；(6)化成分容:将封口后的电池搁置3-12小时，然后进行充电放电循环3-5次，完成电池化成分各，最后补充电后完成电池制造。优选的，步骤(I)中，所述镍正极板和所述铁负极板上均点焊有极耳，所述镍极耳为厚度是0.05-0.1mm的镍带或者镀镍钢带，在步骤(5)中，我们通过将铁负极板上的极耳焊接电池壳的底部，镍正极板上的极耳焊接在带密封圈的盖帽上，从而能够牢固的固定起来，不易脱落。优选的，步骤(I)中，所述铁负极板的基板由穿孔的镀镍金属构成，且所述铁负极板的两面表面上均匀涂覆粒度0.1-0.5um的导电石墨，所述导电石墨的质量在铁负极活性物质中占3-8%。优选的，步骤(3)中，所述溶液中氢氧化钾的含量为2-14Mol，浓度为10_15g/L。
优选的，步骤(3)中，所述硫化物为硫化钾、硫化钠、硫化铁中的一种或多种，且所述四元电液的浓度为0.1-0.5g/L。优选的，步骤(5)中，注入的电液量按照每一安时1.8-2.5g计。本发明的有益效果为:所述铁镍碱性蓄电池的制造方法在通孔的镀镍金属上做基板可流水线生产，工艺简单、生产效率高，提高了生产效率和铁的利用率，降低了成本；镍正极活性物质为石墨烯氢氧化镍，铁正极活性物质为石墨烯四氧化三铁，且在铁负极板两面的表面上均涂覆有粒度0.1-0.5um的导电石墨，涂覆导电石墨的质量在铁负极活性物质中占3-8%，提高了电极的导电性，充放电速度快，消氢效果好；在所述聚丙烯隔膜卷绕结束时，所述聚丙烯隔膜完全包裹住所述铁负极，铁负极不得外露，防止了铁负极与电池壳的直接接触，减少了电池充电时气体的产生，同时把铁负极上的极耳固定焊在电池壳底部，也提高了电池导电能力，降低了电池内阻，而所述四元电液的采用提高了电池的充放电效率。
具体实施例方式为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。以一只AA800mAh为例,我们进行如下操作:(I)选取点焊有极耳的镍正极板80mm*40mm*0.63mm,镍正极活性物质为石墨烯氢氧化镍，活性物质干增3.4g ;选取点焊有极耳的铁负极板120mm*40mm*0.28mm,铁负极活性物质为石墨烯四氧化三铁，活性物质干增3.6g，其中含有0.5g的硫化物；(2)将聚丙烯隔膜(204mm*44mm**0.18mm)卷绕铁负极,使聚丙烯隔膜完全包覆住铁负极，且聚丙烯隔膜尾部超出负极板2-5mm ；(3)电液配制:配制含氢氧化钾9Mol、且氢氧化钾与氢氧化钠的摩尔浓度比为75:25、氢氧化钾的浓度为15g/L的溶液，并且溶液中还添加0.3g/L的硫化钾的四元电液
2.45g ；(4)拼接:聚丙烯隔膜及其包裹的铁负极板装入钢制的电池壳，将镍正极板上的极耳焊在电池盖帽上，压下盖帽，铁负极板上的极耳焊在钢制的电池外壳底部；(5)装配:将装配好的电池经滚槽、密封涂胶后再加入电液，再经压盖帽、一次封口、二次封口完成装配；(6)化成分容:将封口后的电池搁置6小时后，进行3次充电放电循环化成、容量分类，电池化成、容量分类后进行充电，电池入库。本实施例中，各零配件如镍正极板、铁负极板、聚丙烯隔膜等的规格根据生产的电池的容量进行设定，其中的镍正极活性物质，铁负极活性物质等物质的含量同样也根据生产电池的容量来决定，而不应限定在本实施例中所列举的范围，该方法生产的铁镍电池制造成本低，电极强度好，电性能优越，制造工艺简单，电池循环寿命长，可达2000-5000次。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种铁镍碱性蓄电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)选取镍作为正极板，镍正极活性物质为石墨烯氢氧化镍，选取铁作为负极板，铁负极活性物质为石墨烯四氧化三铁，其中含有0.3-0.8%的硫化物； (2)将聚丙烯隔膜卷绕铁负极，使聚丙烯隔膜完全包覆住铁负极，且聚丙烯隔膜尾部超出负极板2-5mm ； (3)电液配制:配制摩尔浓度比为氢氧化钾:氢氧化钠=25-75:75-25的溶液，并且所述溶液中还添加含有硫化物的四元电液； (4)拼接:将镍正极板、聚丙烯隔膜及其包裹的铁负极板装入钢制的电池壳； (5)装配:将装配好的电池经滚槽、密封涂胶后再加入电液，再经压盖帽、一次封口、二次封口完成装配； (6)化成分容:将封口后的电池搁置3-12小时，然后进行充电放电循环3-5次，完成电池化成分各，最后补充电后完成电池制造。
2.如权利要求1中所述的一种铁镍碱性蓄电池的制造方法，其特征在于:步骤(I)中，所述镍正极板和所述铁负极板上均点焊有极耳，所述镍极耳为厚度是0.05-0.1mm的镍带或者镀镍钢带。
3.如权利要求1中所述的一种铁镍碱性蓄电池的制造方法，其特征在于:步骤(I)中，所述铁负极板的基板由穿孔的镀镍金属构成，且所述铁负极板的两面表面上均匀涂覆粒度0.1-0.5um的导电石墨，所述导电石墨的质量在铁负极活性物质中占3-8%。
4.如权利要求1中所述的一种铁镍碱性蓄电池的制造方法，其特征在于:步骤(3)中，所述溶液中氢氧化钾的含量为2-14Mol，浓度为10-15g/L。
5.如权利要求4中所述的一种铁镍碱性蓄电池的制造方法，其特征在于:步骤(3)中，所述硫化物为硫化钾、硫化钠、硫化铁中的一种或多种，且所述硫化物的浓度为0.1-0.5g/L0
6.如权利要求1中所述的一种铁镍碱性蓄电池的制造方法，其特征在于:步骤(5)中，注入的电液量按照每一安时1.8-2.5g计。
全文摘要
本发明提出了一种铁镍碱性蓄电池的制造方法，通过选取镍正极，铁负极、将聚丙烯隔膜卷绕铁负极、电液配制、拼接、装配、化成分容等完成铁镍碱性蓄电池的制造，该方法生产的铁镍电池制造成本低，电极强度好，电性能优越，制造工艺简单，电池循环寿命长。
文档编号H01M10/28GK103107372SQ201310071870
公开日2013年5月15日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者余海生, 阎登明, 张剑锋 申请人:佛山市南海新力电池有限公司