本发明属于可充电二次电池制备
技术领域：
，具体涉及一种二次电池的电极制作方法及电池负极。
背景技术：
：二次电池的电极制备方法包括湿法工艺和干法工艺两种，湿法工艺中采用粘结剂将电极活性物质制成浆料，使其易粘附于电极集流体表面，然而由于湿法工艺存在粘结剂影响电极活性物质占有率的提高的问题，后来出现了干法工艺，即通过干性的活性物质来制备电极，干法工艺采用骨架网充填活性物质时，存在骨架网两边易形成毛刺的情况，由于毛刺的存在会影响骨架网边缘部的上粉均匀度，现有一种解决办法是将骨架网基材两边进行折边，从而避免骨架网两侧边处产生毛刺的问题，更有利于骨架网内部充填上粉，然而骨架网两侧折边后存在棱角，存在短路风险。技术实现要素：针对现有二次电池的电极干法制备工艺存在电极骨架网两侧边不易上粉，且易发生短路的问题，本发明提供了一种二次电池的电极制作方法及电池负极。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：提供一种二次电池的电极制作方法，包括以下操作步骤：获得多孔骨架，其中，所述多孔骨架为金属网状带材，所述多孔骨架的两侧边向中心折边；将所述多孔骨架通过装有活性物质粉料的粉料箱，以使得所述活性物质粉料填充在所述多孔骨架的网孔和表面，所述多孔骨架从粉料箱的出料口送出；使多孔骨架两面受压，以将活性物质粉料粘附在多孔骨架上；切除多孔骨架其中一侧的折边；裁切得到电极。进一步的，所述多孔骨架的材质包括铜、铜合金、镍和钢材中的一种或多种。进一步的，所述多孔骨架的折边宽度为2.6～4.5mm。进一步的，所述多孔骨架的网孔为菱形，菱形网孔的钝角角度为100°～150°，长对角线的长度为2.0～3.0mm，短对角线的长度为1.0～1.5mm。进一步的，所述多孔骨架的面密度为200～400g/cm2。进一步的，所述活性物质粉料为稀土吸氢合金粉，粒径范围为40～200μm，中值粒径为100～110μm。进一步的，所述粉料箱靠近所述出料口部分的截面面积沿所述多孔骨架的运行方向逐渐缩小，所述粉料箱的出料口为缝状，间隙宽度为0.9～2.2mm，间隙长度为15～100mm。进一步的，所述“使多孔骨架两面受压”包括：将填充有活性物质粉料的多孔骨架穿过上下压辊之间的缝隙，通过上下压辊的压力使多孔骨架两面受压。进一步的，所述“切除多孔骨架其中一侧的折边”之后还包括以下步骤：将粘附有活性物质粉料的多孔骨架浸润胶液，然后烘干。一种电池负极，由如上所述的电极制作方法制得。本电极制作方法将多孔骨架的两侧进行折边，能够提高活性物质粉料上粉的均匀性，更有利于填充上粉，同时避免毛刺的产生。填充压制后，将多孔骨架上一侧的折边进行裁切，防止毛刺产生，预防短路；同时将另一侧的折边保留，利用所述折边处不易上粉的性质将其作为电极的集流体，接触或不接触电池钢壳底部，从而即有效减小了短路风险，可将电池零电率降低至0.05％，又保证了电极的集流体接触面积，降低电池内阻。具体实施方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明的实施例中，公开了一种二次电池的电极制作方法，包括以下操作步骤：获得多孔骨架，其中，所述多孔骨架为金属网状带材，所述多孔骨架的两侧边向中心折边；将所述多孔骨架通过装有活性物质粉料的粉料箱，以使得所述活性物质粉料填充在所述多孔骨架的网孔和表面，所述多孔骨架从粉料箱的出料口送出；使多孔骨架两面受压，以将活性物质粉料粘附在多孔骨架上；切除多孔骨架其中一侧的折边；裁切得到电极。本电极制作方法与现有干法工艺相比，其有益效果在于：将多孔骨架的两侧进行折边，能够提高活性物质粉料上粉的均匀性，更有利于填充上粉，同时避免毛刺的产生。填充压制后，将多孔骨架上一侧的折边进行裁切，防止毛刺产生，预防短路；同时将另一侧的折边保留，利用所述折边处不易上粉的性质将其作为电极的集流体，从而即有效减小了短路风险，可将电池零点率降低至0.05％，又保证了电极的集流体接触面积，降低电池内阻。在本实施例中，所述多孔骨架由金属片材制得，在金属片材的表面同一方向切出多个切口，不同行之间的切口相互错位设置，通过在切口垂直方法施加拉力，从而使切口周边的金属片材受力扭转，形成网孔，所述网孔可以是菱形、扇形或方形等。所述多孔骨架的材质包括铜、铜合金、镍和钢材中的一种或多种。发明人通过大量的实验发现，所述多孔骨架的折边宽度对电极的制作过程也存在影响，若折边太窄，制作出的电极容易在卷绕时断裂，若折边太宽，则影响上粉效果和造成材料成本的提高，经过对比，将所述多孔骨架的折边宽度优选为2.6～4.5mm，所述多孔骨架上折边区的厚度大于非折边区的厚度不超过0.1mm，所述多孔骨架的网厚范围为0.15～0.38mm。在本实施例中，所述多孔骨架的网孔为菱形，发明人通过大量的实验发现，当所述多孔骨架的网孔优选为菱形的时候，该菱形网孔的大小对电池化成后储存过程中多孔骨架的长高具有较大的影响，本实施例优选的菱形网孔的钝角角度为100°～150°，长对角线的长度为2.0～3.0mm，短对角线的长度为1.0～1.5mm。所述菱形网孔的钝角角度根据所述长对角线和短对角线的长度确定。当菱形网孔的长对角线长度大于3.0mm时，或短对角线长度大于1.5mm时，电极在电池储存的过程中长高的幅度较大，长高的电极可能会接触到反电极，造成短路现象。在本实施例中，另一影响电极电学性能的因素为多孔骨架的面密度，所述多孔骨架的面密度优为200～400g/cm2，进一步优选为300g/cm2，当多孔骨架的面密度过低，会影响电池的大倍率放电性能，但成本较低；面密度过高，大倍率性能较好，但成本较高，优选面密度范围为200～400g/cm2，即保证了其大倍率放电性能，又兼顾了成本。根据制备不同的电极，所述活性物质粉料可采用不同的物质，如制备镍氢二次电池负极时，所述活性物质粉料可采用稀土吸氢合金粉，粒径范围为40～200μm，中值粒径为100～110μm。筛分粒度优选为：过100目筛子，要求大于99.5％通过；过150目筛子，要求65-85％通过；过200目筛子，要求40-65％通过；过300目筛子，要求小于40％通过；过400目筛子，要求小于20％通过。上述粒径范围的稀土吸氢合金粉的流动性好，能够较好的附着于多孔骨架上。所述稀土吸氢合金粉的粒径与最终制备得到的电池的大电流放电性能也有一定影响，中值粒径过小，大电流放电性能好，但是循环寿命将变差，中值粒径过大，循环寿命好，但是大电流放电性能较差，综合比较后，本实施例采用了中值粒径为100～110μm的稀土吸氢合金粉作为活性物质粉料，使制得的电池具有较好的大电流放电性能和循环寿命。所述粉料箱靠近所述出料口部分的截面面积沿所述多孔骨架的运行方向逐渐缩小。所述多孔骨架在粉料箱中运行时带动粉料箱中的活性物质粉料做相应方向的运动，将粉料箱出料口的部分逐渐缩小，有利于多孔骨架在拉出粉料箱的过程中，粉料箱两侧侧壁对多孔骨架上活性物质粉料的挤压和定型，提高上粉效果，同时避免多余活性物质粉料的带出。所述粉料箱的出料口为缝状，间隙宽度为0.9～2.2mm，间隙长度为15～100mm。如果粉料箱的出料口的间隙宽度选择在2.2mm以上，将不利于控制极片的厚度及粉量均匀性，如果间隙太厚，一方面需要采用塞片来缩小间隙的厚度，需要塞过多，将影响精度，此外塞片的精度也会影响到拉出的极片的均匀性。粉料箱的出料口的间隙长度如果超过100mm，也会影响到拉片的均匀性，在下料过程中，模具过宽，粉体流动存在中间及两边的粉量不好控制，从而影响到粉量的均匀性。通过粉料箱的多孔骨架上附着有一定厚度的活性物质粉料，此时该活性物质粉料较为松散，与多孔骨架的结合力较弱，需施加压力对多孔骨架上活性物质粉料进行压实，具体的，所述“使多孔骨架两面受压”包括：将填充有活性物质粉料的多孔骨架穿过上下压辊之间的缝隙，通过上下压辊的压力使多孔骨架两面受压。所述“切除多孔骨架其中一侧的折边”之后还包括以下步骤：将粘附有活性物质粉料的多孔骨架浸润胶液，然后烘干。所述胶液包括聚四氟乙烯水溶液、羟甲基纤维素水溶液、聚乙烯醇水溶液、丁苯橡胶水溶液中的一种或多种。所述胶液主要其粘结剂的作用，通过浸润胶液，可提高电极的牢固性，减少掉粉。本发明的另一实施例公开了一种电池负极，由如上所述的电极制作方法制得。以下通过具体实施例对本发明进行进一步的说明。实施例1本实施例用于说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括以下操作步骤：1、负极片的制备获得多孔骨架，其中，所述多孔骨架为铜网状带材，所述多孔骨架的两侧边向中心折边，所述多孔骨架的网孔为菱形；将所述多孔骨架连续通过装有稀土吸氢合金粉的粉料箱，所述稀土吸氢合金粉填充在所述多孔骨架的网孔和表面，所述多孔骨架从粉料箱的出料口送出，多孔骨架两面受压将稀土吸氢合金粉粘附在多孔骨架上；将填充有活性物质粉料的多孔骨架穿过上下压辊之间的缝隙，通过上下压辊的压力对多孔骨架上的活性物质粉料进行压合；将多孔骨架两侧折边切除一侧；将粘附有活性物质粉料的多孔骨架浸润丁苯橡胶水溶液，所述丁苯橡胶水溶液的浓度为0.2％～10％，然后烘干。将多孔骨架裁切得到负极片。2、正极片的制备采用发泡镍作为正极片的电极骨架，将发泡镍穿过装有Ni(OH)2、CoO、添加剂的混合粉末或是覆钴Ni(OH)2、添加剂的混合粉末的粉料箱，所述混合粉末粘附于所述发泡镍中，同时对粉料箱施加振动；带有Ni(OH)2及CoO的发泡镍穿出粉料箱后，设置上下压辊对发泡镍进行压合，以形成正极片。3、镍氢电池的制备将隔膜以及上述得到的负极片、正极片进行卷绕得到电芯，封装后得到镍氢电池。实施例2本实施例用于说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述多孔骨架为金属网状带材，所述多孔骨架的两侧边向中心折边，两侧折边宽度均为3.2mm。实施例3本实施例用于说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述多孔骨架的网孔为菱形，其长对角线的长度为2.6mm，短对角线的长度为1,3mm。实施例4本实施例用于说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述多孔骨架的面密度为260g/cm2。实施例5本实施例用于说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述稀土吸氢合金粉的中值粒径为105μm。对比例1本对比例用于对比说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：获得多孔骨架，其中，所述多孔骨架为金属网状带材，所述多孔骨架的两侧边非折边，所述多孔骨架的网孔为菱形。对比例2本对比例用于对比说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：获得多孔骨架，其中，所述多孔骨架为金属网状带材，所述多孔骨架的两侧边向中心折边，所述多孔骨架的网孔为菱形。将所述多孔骨架连续通过装有稀土吸氢合金粉的粉料箱，所述稀土吸氢合金粉填充在所述多孔骨架的网孔和表面，所述多孔骨架从粉料箱的出料口送出，多孔骨架两面受压将稀土吸氢合金粉粘附在多孔骨架上；将填充有活性物质粉料的多孔骨架穿过上下压辊之间的缝隙，通过上下压辊的压力对多孔骨架上的活性物质粉料进行压合；将粘附有活性物质粉料的多孔骨架浸润丁苯橡胶水溶液，然后烘干。将多孔骨架裁切得到负极片。对比例3本对比例用于对比说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述多孔骨架为金属网状带材，所述多孔骨架的两侧边向中心折边，两侧折边宽度均为1.2mm。对比例4本对比例用于对比说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述多孔骨架的网孔为菱形，其长对角线的长度为3.5mm，短对角线的长度为1.8mm。对比例5本对比例用于对比说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述多孔骨架的面密度为150g/cm2。对比例6本对比例用于对比说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述多孔骨架的面密度为450g/cm2。对比例7本对比例用于对比说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述稀土吸氢合金粉的中值粒径为35μm。对比例8本对比例用于对比说明本发明公开的一种二次电池的电极制作方法，包括如实施例1所述的大部分操作步骤，其不同之处在于：所述负极片的制备中：所述稀土吸氢合金粉的中值粒径为250μm。性能测试对上述实施例1～5和对比例1～8进行如下性能测试：1、对实施例1、对比例1和对比例2得到的镍氢电池进行电池零电率测试，得到结果如表1所示：表1参数对比例1对比例2实施例1电池零电率0.6％0.1％0.05％从表1的测试结果可以看出，经过小批量的数据对比，采用折边骨架网的电池零电率比非折边骨架网低约0.5％，且通过裁切一侧的这边进一步降低了其电池零点率，降低短路方面效果较好。此外非折边骨架网压制成型后，还需要裁切边料，造成活性物质的损耗。2、对实施例2和对比例3中负极片进行绕卷测试，得到结果如表2所示：表2参数实施例2对比例3卷绕断片率0.048％0.5％试验表明折边为3.2mm的负极片卷绕断片率控制在0.05％以下，而折边宽度为1.2mm的负极片卷绕断片率可高达0.5％。3、对实施例3和对比例4得到的镍氢电池进行电池化成后储存1个月测长高值和低压率，得到结果如表3所示：表3从表3的测试结果可以看出，骨架网孔优选菱形时，在使用小孔铜网时，其有利于导电集流，5C放电平台会高0.05v左右，并且其在电池化成后，储存过程中其铜网长高较小，长高在0.5mm范围内，而在使用大孔铜网时，其制作的电池储存后长高在0.8-1.5mm左右，长高太多，可能长高的极板会接触反电极，存在短路风险。4、对实施例4、对比例5和对比例6得到的镍氢电池进行放电容量和中值电压测试以及成本计算，得到结果如表4所示：表4从表4的测试结果可以看出，多孔骨架的面密度过低，影响大倍率放电性能，但成本较低；面密度过高，大倍率性能较好，但成本过高，优选面密度范围200-400g/cm2，兼顾大倍率性能和成本。5、对实施例5、对比例7和对比例8得到的镍氢电池进行放电容量和循环寿命测试，得到结果如表5所示：表5从表5的测试结果可以看出，活性物质粉料的中值粒径过小，大电流放电性能好，但是循环寿命将变差，中值粒径过大，循环寿命好，但是大电流放电性能较差，综合后，中值粒径：100-110μm性能较好。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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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