专利名称：：镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法
技术领域：
：本发明属于一种碱性蓄电池的电极制造方法，特别涉及镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，该方法制造的负电极可用于镉镍圆柱密封碱性蓄电池和镉镍方形开口碱性蓄电池中，也可用作其它镉镍碱性蓄电池的负电极。镉镍碱性蓄电池是碱性蓄电池中最重要的一大系列，不仅产量大，而且应用范围广泛和重要。镉镍碱性蓄电池电极的生产方式较多，其中烧结电极是最能发挥镉镍碱性蓄电池优越电性能的电极。烧结负电极的生产方法，目前广泛采用的是“拉、干、烧，浸渍，化成”的工艺路线，即(1)合浆，用特定的镍粉、粘接剂和净化水等混合配制成一定粘度的镍浆;(2)拉、干、烧，用镀镍冲孔钢带通过镍浆和刮浆板，使镀镍冲孔钢带上挂(拉)上一定数量和厚度的镍浆，再经干燥、烧结而制成多孔的镍粉烧结基带;(3)辗压;(4)浸渍(浸硝酸镉→干燥→浸氢氧化钠溶液→水洗→干燥，此过程反复进行6～7次);(5)刷洗、干燥;(6)复绕;(7)预化成;(8)水洗;(9)卷盘松开;(10)干燥;(11)冲切成需要的尺寸大小;(12)选品。这种工艺制造的烧结负电极既可用于密封蓄电池、也可用于方形开口蓄电池中，制成的蓄电池均具有优越的电性能，特别是大功率放电性能更为突出。但是，这种烧结负电极的制造工艺复杂，设备昂贵，材料价格高且耗量大，生产过程中能耗大，因此成本特高，在一定程度上限制了应用范围的进一步扩大。本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，采用粘接的方式，提供一种工艺简单、成本低廉、产品质量好的镉镍碱性蓄电池拉干负电极制造方法。本发明的内容是镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，其特征之处是由下列步骤组成(1)配制浆料把重量组成为30～35%氧化镉、35～40%电解海绵镉、2～5%氢氧化亚镍、0.5～1%磷酸氢二钠、16～18%聚乙烯醇缩甲醛胶液(商品名称为107＃胶)和8～11%净化水(离子交换水或蒸馏水等)混合均匀，并使混合后的浆料粘度为10000～15000CP;(2)挂浆、干燥把所述的浆料置于挂浆槽中，使镀镍冲孔钢带或冲孔镍带(规格均按厚0.1毫米计)以0.5～1.5米/分的速度从所述的浆料中通过并挂浆后、再通过刮浆板(控制刮浆板间距为0.6～2.0毫米)、再通过有三个温度段(温度依次为50～100℃，100～130℃，130～150℃)的拉干炉中进行干燥，通过每个温度段的时间为0.6～2分钟，干燥后即得到拉干负电极带;(3)辗压把所述拉干负电极带经辗压机进行辗压，并控制经辗压后的拉干负电极带厚度为0.3～0.8毫米;(4)冲切按蓄电池品种对电极的尺寸要求，把辗压后的拉干负电极带用专用模具在冲床上进行冲切;(5)选品按照电极的技术要求，从冲切后的拉干负电极中选出合格品。本
发明内容中，所述浆料中还可以添加有0.1%(重量%)维尼纶短纤维，增加拉干负电极的抗折性能。本
发明内容中，当制造的拉干负电极是用作镉镍圆柱密封碱性蓄电池的电极时，所述刮浆板间距较好的控制为0.6～1.5毫米，所述辗压后的拉干负电极带厚度较好的控制为0.35～0.6毫米。本
发明内容中，当制造的拉干负电极是用作镉镍方形开口碱性蓄电池时，所述刮浆板间距较好的控制为0.9～2.0毫米，所述辗压后的拉干负电极带厚度较好的控制为0.45～0.8毫米。本
发明内容的更具体步骤是(1)配制浆料按所述重量百分比例称取各种材料。把磷酸氢二钠置于容器中，加入适量净化水，加热(80℃左右即可)使之溶解，再冷却至室温备用。把107＃胶、磷酸氢二钠溶液、维尼纶短纤维(此材料可以不用)和余量的净化水依次加入合浆桶中，搅拌均匀(约10～15分钟)，以纤维充分润湿并均匀分布为准;然后再放入氧化镉、电解海绵镉和氢氧化亚镍，继续搅拌均匀(约15～20分钟)，混合好的浆料粘度为10000～15000CP(用旋转粘度计测粘度)，净置消泡后，转入下道工序。(2)挂浆、干燥把上述浆料置于挂浆槽中，使镀镍冲孔钢带(或冲孔镍带，规格均按厚0.1mm、重4.3±0.2g/dm2计)以0.5～1.5米/分的运行速度(即挂浆速度)从浆料中通过并挂浆后、再通过刮浆板(调节刮浆板间距为0.6～2.0毫米)、再通过有三个温度段(温度依次为50～100℃、100～130℃、130～150℃)的拉干炉中进行干燥，通过每个温度段的时间为0.6～2分钟，干燥后即得到拉干负电极带;拉干炉两端有镀镍冲孔钢带的送料装置和拉干负电极带的收料装置;拉干炉上的传动装置带动镀镍冲孔钢带运行，并可调速。刮浆板用于控制镀镍冲孔钢带上挂浆的数量和均匀性，挂浆数量通过调节刮浆板中间的距离来控制，其中制造镉镍圆柱密封碱性蓄电池的拉干负电极时，刮浆板间距较好的调节为0.6～1.5mm，干燥后的负电极带重量为12～20g/dm2;制造镉镍方形开口碱性蓄电池的拉干负电极时，刮浆板间距较好的调节为0.9～2mm，干燥后的负电极带重量为15～25g/dm2。经干燥后的负电极带被收卷在滚筒上，成卷地转入下道工序。(3)辗压把上述成卷的拉干负电极带放在送料支架上，把拉干负电极带的一端送入双辊辗压机中辗压，辗压后的拉干负电极带在收料装置上重新卷在滚筒上，通过辗压以增加拉干负电极带的强度和控制其厚度。调整辗压机双辊间的距离，可以调整拉干负电极带的厚度，其中用作镉镍圆柱密封碱性蓄电池的拉干负电极，厚度较好的为0.35～0.6mm;用作镉镍方形开口碱性蓄电池的拉干负电极，厚度较好的为0.45～0.8mm。厚度符合要求的拉干负电极带成卷地转入下道工序。(4)冲切按照各个蓄电池品种对负电极的尺寸要求，把拉干负电极带用专用模具在冲床上进行冲切。(5)选品冲切后的拉干负电极，按照负电极的技术要求进行选品，剔除不合格品。负电极的技术要求包括外观要求，尺寸、重量要求等，其中外观要求表面应完善、均匀、不应有任何污物，颜色为棕色或棕黄色，毛刺不得大于0.1mm等;尺寸、重量要求(仅列出几个典型例子)见附表1。本发明与现有技术相比具有下列特点(1)生产工艺简单，设备大大减少且价廉，本发明工序仅为烧结负电极的约四分之一，生产周期仅为烧结负电极的四分之一到五分之一;(2)材料与能耗少，成本低;由于使用材料不同，按设计生产能力1080万Ah计算，每年可节约材料费1000多万元，节约进口原料羰基镍粉约60吨，价值90多万美元;镉耗量低，镉的利用率高;生产过程中节约大量的电能、蒸汽、净化水、压缩空气等，每年可节约80多万元;(3)本发明制造的产品质量好;本发明制造的拉干负电极能与烧结负电极互换、取代烧结负电极(见附图1)，而且机械强度好，适应装配过程的要求;拉干负电极与烧结正电极配套制成的半烧结圆柱密封蓄电池和方形开口半烧结蓄电池，均符合国内外的有关标准，达到高倍率蓄电池的要求，与全烧结蓄电池的性能有相同的水平;拉干负电极与烧结正电极配套制成的各型半烧结镉镍碱性蓄电池，其体积比容量、重量比容量和荷电保持能力均优于全烧结镉镍碱性蓄电池，对于同尺寸的蓄电池，使用拉干负电极可以做出更高容量的蓄电池，对于同尺寸、同容量的蓄电池，使用拉干负电极时，其重量更轻;使用本发明制造的拉干负电极与烧结正电极配套制造镉镍密封碱性蓄电池时，可以省掉开口化成工序;拉干负电极与烧结正电极配套可制成各种尺寸和型号的半烧结镉镍方形开口碱性蓄电池，供高压开关直流屏、飞机等各种需用直流电源的需要;例如已经省厅级生产定型的GNG20-(5)蓄电池，其额定容量20Ah，额定电压1.2V，外形尺寸长81×厚27×高215mm，最大重量870g;拉干负电极与烧结正电极配套可制成各种尺寸和型号的半烧结镉镍圆柱密封碱性蓄电池，供各种便携式电台、通讯机、收音收录机、摄相机、玩具、照明和其它各种小型直流电源，可与干电池互换使用且性能优于干电池;例如已经省厅级设计定型的GNYG0.5-(5)蓄电池，其额定容量0.5Ah，额定电压1.2V，外形尺寸为φ14.5×50.5mm，最大重量23g，可与R6干电池、LR6碱锰电池互换使用。拉干负电极也可与其它正电极(例如纤维、发泡、粘接式、压成式、袋式等电极)配套制造各型镉镍碱性蓄电池。附图1是拉干负电极与烧结负电极不同电流放电时0.3秒时的锌极电压值，从图可知拉干负电极与烧结负电极的伏安特性是相同的，因此，从电极性能上讲，拉干负电极完全可以取代烧结负电极。实施例1一种镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，由下列步骤组成(1)配制浆料。分别称取30Kg氧化镉、40Kg电解海绵镉、2Kg氢氧化亚镍、1Kg磷酸氢二钠、0.1Kg维尼纶短纤维、18Kg107＃胶和9.9Kg离子交换水(下称净化水);把磷酸氢二钠置于烧杯中，加入适量水，加热至80℃左右使之溶解，再冷却至室温备用;把107＃胶、磷酸氢二钠溶液、维尼纶短纤维和余量的净化水依次加入合浆桶中，搅拌均匀，以纤维充分润湿并均匀分布为准;然后再放入氧化镉、电解海绵镉和氢氧化亚镍，搅拌15至20分钟至均匀，混合后的浆料用旋转粘度计测得的粘度在10000至15000CP范围内，净置消泡后，转入下道工序。(2)挂浆和干燥。把上述浆料置于挂浆槽中，使镀镍冲孔钢带(规格为厚0.1mm，单位重4.3±0.2g/dm2)以0.5米/分的运行速度从浆料中通过并挂浆后、再通过刮浆板(调节刮浆板间距为0.9～2mm内)、再通过有三个温度段(温度依次为50至100℃、100～130℃、130～150℃)的拉干炉中进行干燥，通过每个温度段的时间为2分钟，干燥后即得到拉干负电极带、被卷在滚筒上，成卷地转入下道工序。干燥后的拉干负电极带单位重量为15～25g/dm2。(3)辗压。把上述成卷的拉干负电极带经双辊辗压机辗压，调整辗压机双辊间的距离，使辗压后的拉干负电极带厚度为0.45～0.8mm，厚度符合要求的拉干负电极带成卷地转入下道工序。(4)冲切。按照蓄电池品种对负电极的尺寸要求，把拉干负电极带用专用模具在冲床上进行冲切。(5)选品。冲切后的拉干负电极，同本
发明内容所述，按照负电极的外观、尺寸、重量等技术要求进行选品，选出合格品，剔除不合格品。本实施例制造的拉干负电极用于镉镍方形开口碱性蓄电池中。实施例2一种镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，由下列步骤组成(1)配制浆料分别称取32Kg氧化镉、36Kg电解海绵镉、3.6Kg氢氧化亚镍、0.7Kg磷酸氢二钠、0.1Kg维尼纶短纤维，17Kg107＃胶和10.6Kg蒸馏水(或离子交换水，下简称水);按实施例1的方法将这些材料搅拌混合均匀，混合后的浆料粘度在10000～15000CP范围内，净置消泡后，转入下道工序。(2)挂浆、干燥把上述浆料置于挂浆槽中，使镀镍冲孔钢带(规格同实施例1)以1.5米/分的速度从浆料中通过并挂浆后，再通过刮浆板(控制刮浆板间距在0.6～1.5mm内)，再通过有三个温度段(温度依次为50～100℃、100～130℃、130～150℃)的拉干炉中进行干燥，通过每个温度段的时间为2/3分钟，干燥后即得到拉干负电极带、被卷在滚筒上，成卷地转入下道工序。干燥后的拉干负电极带单位重量为12～20g/dm2。(3)辗压把上述成卷的拉干负电极带经双辊辗压机辗压，调整辗压机双辊间的距离，使辗压后的拉干负电极带厚度为0.35～0.6mm内。(4)冲切同实施例1，略。(5)选品同实施例1，略。本实施例制造的拉干负电极用作镉镍圆柱密封碱性蓄电池的负电极。实施例3一种镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，由下列步骤组成(1)配制浆料。浆料由35Kg氧化镉、35Kg电解海绵镉、5Kg氢氧化亚镍、0.5Kg磷酸氢二钠、0.1Kg维尼纶短纤维，16Kg107＃胶和8.4Kg净化水混匀组成，浆料粘度在10000～15000CP范围内;(2)挂浆及干燥。镀镍冲孔钢带运行速度为1米/分，每个温度段的干燥时间为1分钟;(3)辗压;(4)冲切;(5)选品。未具体描述的内容同实施例1或2，略。本发明不限于上述实施例，本
发明内容均可实施。附表1拉干负电极的尺寸、重量要求</tables>权利要求1.一种镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，其特征是由下列步骤组成(1)配制浆料把重量组成为30～35%氧化镉、35～40%电解海绵镉、2～5%氢氧化亚镍、0.5～1%磷酸氢二钠、16～18%聚乙烯醇缩甲醛胶液和8～11%净化水混合均匀，并使混合后的浆料粘度为10000～15000CP；(2)挂浆、干燥把所述的浆料置于挂浆槽中，使镀镍冲孔钢带或冲孔镍带以0.5～1.5米/分的速度从所述的浆料中通过并挂浆后、再通过刮浆板(控制刮浆板间距为0.6～2.0毫米)、再通过有三个温度段(温度依次为50～100℃，100～130℃，130～150℃)的拉干炉中进行干燥，通过每个温度段的时间为0.6～2分钟，干燥后即得到拉干负电极带；(3)辗压把所述拉干负电极带经辗压机进行辗压，并控制经辗压后的拉干负电极带厚度为0.3～0.8毫米；(4)冲切按蓄电池品种对电极的尺寸要求，把辗压后的拉干负电极带用专用模具在冲床上进行冲切；(5)选品按照电极的技术要求，从冲切后的拉干负电极中选出合格品。2.按权利要求1所述镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，其特征是所述浆料中还添加有0.1%(重量%)维尼纶短纤维。3.按权利要求1或2所述镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，其特征是所述刮浆板间距较好的为0.6～1.5毫米。4.按权利要求1或2所述镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，其特征是所述刮浆板间距较好的为0.9～2.0毫米。5.按权利要求3所述镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，其特征是所述辗压后的拉干负电极带厚度较好的为0.35～0.6毫米。6.按权利要求4所述的镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，其特征是所述辗压后的拉干负电极带厚度较好的为0.45～0.8毫米。全文摘要一种镉镍碱性蓄电池的拉干负电极制造方法，由和浆，挂浆、干燥，辗压，冲切和选品工序构成，和浆材料由30～35％氧化镉、35～40％电解海绵镉、2～5％氢氧化亚镍、0.5～1％磷酸氢二钠、16～18％聚乙烯醇缩甲醛胶液和8～11％净化水等组成(重量)。本发明工艺简单，材料与能耗少，成本低，制造的拉干负电极可取代烧结负电极等，用于各型镉镍碱性蓄电池中。文档编号H01M4/26GK1063581SQ9210051公开日1992年8月12日申请日期1992年1月25日优先权日1992年1月25日发明者周润明,樊德祥申请人:国营第七五六厂