專利名稱：：一種電池正極和使用該正極的堿性二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種電池正極和使用該正極的電池，特別涉及到一種電池正極和使用該正極的堿性二次電池。技術(shù)背景堿性二次電池，如鎳鎘二次電池或鎳氫二次電池，一般包括密封在電池殼體內(nèi)的電極組和堿性電解液，所述電極組包括正極、負(fù)極及隔板，正負(fù)極包括正負(fù)極材料和負(fù)載正負(fù)極材料的導(dǎo)電基體。在現(xiàn)有技術(shù)中，電池正極一般采用泡沫鎳進(jìn)行涂覆正極漿料烘干后進(jìn)行壓制，再裁成相應(yīng)規(guī)格尺寸進(jìn)行清粉、點焊極耳，因為點焊極耳，所以在電池裝配過程中要采用放置面墊或其它措施保護極耳，以防極耳接觸電池外殼或負(fù)極電極而導(dǎo)致電池短路，對于高容量電池來說，容易導(dǎo)致電池裝配空間緊張、電池縱向裝配比偏低，同時電池集流效果和電池的大電流放電性能差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有的電池正極制得的高容量堿性二次裝配空間緊張、電池縱向裝配比偏低的缺點，提供一種能夠節(jié)約內(nèi)部空間、提高電池縱向裝配比的正極。上述目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種電池正極，包括正極導(dǎo)電基體和涂覆在該正極導(dǎo)電基體上的正極材料，該電池正極的導(dǎo)電基體包括兩個巻繞邊和兩個非巻繞邊，其中，所述導(dǎo)電基體沿正極巻繞方向設(shè)有一個未涂覆正極材料區(qū)，未涂覆正極材料區(qū)設(shè)置于導(dǎo)電基體的邊緣區(qū)域。上述技術(shù)方案可進(jìn)一步改進(jìn)為所述未涂覆正極材料區(qū)與非巻繞邊的距離為正極導(dǎo)電基體長度的15%—25%。所述非涂覆正極料區(qū)的寬度為電池正極寬度的0.5%—4.5%。所述非涂覆正極料區(qū)的厚度為電池正極厚度的10%_50%。本實用新型的另外一個目的是提供』-種使用該正極電極的堿性二次電池。上述目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種堿性二次電池，該電池包括電極組、堿性電解液和電池外殼，所述電極組和堿性電解液設(shè)置在電池外殼內(nèi)，電池外売由蓋帽封口而密封，所述電極組包括巻繞的正極、負(fù)極和隔板，隔板位于正極和負(fù)極之間，正極包括正極導(dǎo)電基體和涂覆在該正極導(dǎo)電基體上的正極材料，負(fù)極包括負(fù)極導(dǎo)電基體和涂覆在該負(fù)極導(dǎo)電基體上的負(fù)極材料，該電池正極的導(dǎo)電基體包括兩個巻繞邊和兩個非巻繞邊，其特征在于，所述導(dǎo)電基體沿正極巻繞方向設(shè)有--個未涂覆正極材料區(qū)，未涂覆正極材料區(qū)設(shè)置于導(dǎo)電基體的邊緣區(qū)域，蓋帽直接抵頂在巻繞后未涂覆正極材料區(qū)的一端而實現(xiàn)電流的傳輸。本實用新型的有益效果是由于正極導(dǎo)電基體沿巻繞方向設(shè)有非涂覆正極料區(qū)，并且該區(qū)域設(shè)置在導(dǎo)電基體的邊緣區(qū)域，所以在巻繞后非涂覆正極料區(qū)位于電極組的-端，當(dāng)電池裝配完畢后，蓋帽直接抵頂在電極組的該端部，也就是說非涂覆漿料區(qū)的導(dǎo)電基體直接與蓋帽接觸，由于沒有點焊極耳，本實用新型的堿性二次電池不需要在電極組端面放置面墊，提高了電池的縱向裝配比，節(jié)約了空間。同時此電極在巻繞后還可以起到加強基體強度的作用，利于集流，降低內(nèi)阻，提高堿性二次電池的大電流放電性能。圖1為本實用新型電池正極導(dǎo)電基體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型堿性二次電池電極組剖視示意圖；圖3為本實用新型堿性二次電池剖視示意圖。具體實施方式如圖所示，本實用新型提供的電池正極的導(dǎo)電基體1包括兩個巻繞邊11和兩個非巻繞邊12，所述導(dǎo)電基體1沿電極巻繞方向設(shè)有一個來涂覆正極材料區(qū)13，未涂覆正極材料區(qū)13設(shè)置于導(dǎo)電基體的邊緣區(qū)域。正極與負(fù)極、隔膜一起巻繞，為避免導(dǎo)電基體非涂覆正極材料區(qū)13在巻繞后堵住電池蓋帽的防爆孔和非涂覆正極材料區(qū)13的導(dǎo)電基體存:封口時因下壓接觸電池外殼而短路，優(yōu)選非涂覆正極材料區(qū)13距離非巻繞邊12為正極基體長度的10%—25%，更優(yōu)選為15%—25%。為了使電池結(jié)構(gòu)更加緊湊，電池縱向裝配比更高，優(yōu)選非涂覆正極料區(qū)的寬度為電池正極寬度的0.5%—4.5%，更優(yōu)選0.6%-2.5%。正極基體采用泡沫鎳時，為了防止涂覆正極材料滲透入非涂覆正極材料區(qū)13，優(yōu)選將該非涂覆正極材料區(qū)13的厚度變薄，厚度為電池正極厚度的10%—50%，更優(yōu)選15%-35%。如圖2和3所示，本實用新型提供的堿性二次電池包括電極組2、堿性電解液和電池外殼4，所述電極組2和堿性電解液設(shè)置在電池外殼4內(nèi)，電池外殼4由蓋帽3封口而密封，所述電極組2包括巻繞的正極2]、負(fù)極22和隔板23，隔板23位于正極21和負(fù)極22之間，正極21包括正極導(dǎo)電基體〗和涂覆在該正極導(dǎo)電基體上的正極材料，負(fù)極包括負(fù)極導(dǎo)電基體和涂覆在該負(fù)極導(dǎo)電基體上的負(fù)極材料，該電池正極的導(dǎo)電基體1包括兩個巻繞邊11和兩個非巻繞邊12，其中，所述導(dǎo)電基體沿正極巻繞方向設(shè)有一個未涂覆正極材料區(qū)13，未涂覆正極材料區(qū)13設(shè)置于導(dǎo)電基體1的邊緣區(qū)域，蓋帽3直接抵頂在巻繞后未涂覆正極材料區(qū)13的-一端而實現(xiàn)電流的傳輸。所述.lH極材料含有作為正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳和粘合劑。所述粘合劑的種類和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，所述粘合劑可以選自羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、聚四氟乙烯中一種或幾種；一般來說，粘合劑的含量為氫氧化鎳的0.01-4重量％，優(yōu)選為0.05-3重量％。所述正極材料中還可以含有添加劑，所述添加劑的種類和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如，所述添加劑可以選自鈷、所述鈷、鋅、鎘、錳的金屬和化合物中的一種或幾種。一般來說，以金屬元素計，所述添加劑的含量為氫氧化鎳的0-15重量％，優(yōu)選為2-10重量％。在正極材料中加入鈷添加劑可以提高正極活性物質(zhì)之間及正極活性物質(zhì)與導(dǎo)電基體之間的導(dǎo)電性。在正極材料中引入鋅、鎘、錳等添加劑可以改善電池在充放電過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而提高電池的循環(huán)壽命。本實用新型提供的正極可通過如下方法制得，通過在現(xiàn)有的常規(guī)泡沫鎳的表面的沖壓--凹槽，然后在凹槽的正反兩面貼上市售膠布，按照常規(guī)的方法進(jìn)行涂覆正極材料和壓片工藝后，撕掉膠布，沿極片巻繞方向?qū)O片從凹槽的中間裁開(凹槽所在的部位即非涂覆正極材料區(qū))，將未涂覆正極材料區(qū)按照需要尺寸進(jìn)行裁剪得到需要尺寸的電池:i卜:極。按照本實用新型所提供的堿性二次電池，所述隔板設(shè)置于正極和負(fù)極之間，它具有電絕緣性能和液體保持性能，并使所述電極組和堿性電解液一起容納在電池殼中。所述隔板可以選自堿性二次電池中所用的各種隔板，如聚烯烴纖維無紡布且表面引入親水性纖維或經(jīng)磺化處理的片狀元件。所述隔板的位置、性質(zhì)和種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述負(fù)極材料的組成己為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。一般來說，所述負(fù)極材料含有主組分和粘合劑，如鎳-鎘二次電池的主組分為鎘的單質(zhì)、氧化物和/或氫氧化物，鎳-氫二次電池的主組分為儲氫合金。所述儲氫合金可以選自能作為堿性二次電池負(fù)極主要組分的任何儲試合金，該儲氫合金可以將堿性電解液在電化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的氫吸收，并且，在放電時能夠使吸收的氫可逆地解析。所述粘合劑的種類和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，所述粘合劑可以選自羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、聚四氟乙烯中一種或幾種；一般來說，根據(jù)所用粘合劑種類的不同，粘合劑的含量為主組分的0.01-5重量％，優(yōu)選為0.02-3重量％。所述負(fù)極材料還可以含有添加劑，添加劑的種類和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如，所述添加劑選自石墨、炭黑、鎳粉、鈷粉等中的--種或幾種。一般來說，所述添加劑的含量為主組分的0.1-15重量％，優(yōu)選為0.5-10重量％。所述負(fù)極可以采用本領(lǐng)域公知的制備方法進(jìn)行制備。例如，將負(fù)極材料和溶劑混合得到負(fù)極漿料，然后將負(fù)極漿料涂覆和/或填充在負(fù)極導(dǎo)電基體上，干燥，壓?；虿粔耗＃纯傻玫剿鲐?fù)極。其中，所述溶劑優(yōu)選為水。溶劑的用量能夠使所述負(fù)極槳料具有粘性和流動性，能夠涂覆到負(fù)極導(dǎo)電基體上即可。一般來說，所述溶劑的含量為主組分的10-30重量％，優(yōu)選為15-25重量％。其中，干燥，壓模的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述電解液為堿性二次電池所用的常規(guī)電解液，如氫氧化鉀水溶液、氫氧化鈉水溶液、氫氧化鋰水溶液中的一種或幾種。電解液的濃度一般為6-8摩/升，電解液的注入量一般為0.9-4.5g/Ah。電池的組裝按照如下步驟進(jìn)行將所述制備好的正極和負(fù)極之間設(shè)置隔板，正極基體的未涂覆正極材料區(qū)13外露于隔膜紙外進(jìn)行巻繞，構(gòu)成一個電極組，將該電極組放置在電池外殼中，注入電解液，然后在電池外殼開口處壓入蓋帽進(jìn)行密封，使蓋帽直接抵頂在巻繞后未涂覆正極材料區(qū)的一端，即可得到本實用新型提供的堿性二次電池。下面通過實施例來更詳細(xì)地描述本實用新型。實施例l該實施例用于說明本實用新型提供的正極和堿性二次電池。(1)制作泡沫鎳取電鍍鎳后的泡沫聚氨酯條帶(日本石橋的孔密度110PPI的市售商品，孔密度為44個/厘米，厚度1.9毫米)裁切成長400000毫米、寬650毫米，先將其在氧氣中于300-700。C處理0.2小時，燒除其中的聚氨酯，然后在氫氣還原氣氛中于800-95(TC還原0.6小時使其中被氧化的鎳還原。然后，將還原后的泡沫鎳條帶制作成長U8毫米、寬83毫米的泡沫鎳基片。然后，如圖1所示，用沖壓模具在泡沫鎳1表面的非巻繞邊12的中間位置，沖壓出一條長度為118毫米、寬度為2毫米、厚度為0.2毫米的凹槽，其中凹槽垂直于泡沫鎳l的非巻繞邊12，再在凹槽處正反兩面貼一塊市售透明膠布。(2)制作正極在步驟(1)制得的泡沬鎳1將重量比為60:4:8:3:25的氫氧化鎳、CoO、Nh羧甲基纖維素和水混合并充分?jǐn)嚢?，混合成糊狀漿料，將該漿料涂覆泡沫鎳1上，然后烘干(80-90攝氏度)、輥壓、裁切成長118毫米、寬45.5毫米、厚0.65毫米的電池正極。其中，未涂覆正極材料區(qū)的發(fā)泡鎳寬度為0.3毫米，未涂覆正極材料區(qū)的發(fā)泡鎳距一非巻繞邊12的距離為正極長度的15%，未涂覆正極材料區(qū)的另一端距另一非巻繞邊12的距離為正極基體長度的20%。(3)制作負(fù)極采用連續(xù)沖孔SPCC鍍鎳沖孔鋼帶(孔徑1.77毫米、厚度0.035毫米、寬度186毫米)作為負(fù)極導(dǎo)電基體，在負(fù)極導(dǎo)電基體上涂覆負(fù)極漿料涂漿、15(TC下烘干、刮片、碾壓成型，制得長為149毫米、寬為45毫米、厚為0.29毫米的電池負(fù)極，其中負(fù)極漿料由重量比為85:6:9的合金粉、Hpmc、水配制而成。(4)組裝電池將上述正極和負(fù)極之間設(shè)置隔板，正極導(dǎo)電基體的未涂覆正極材料區(qū)13外露于隔膜紙外進(jìn)行巻繞，巻繞好的電極組裝進(jìn)電池外殼內(nèi)，注入2毫升電解液(電解液含有5摩爾/升KOH和5克/升LiOH)，在電池外殼開口處壓入蓋帽進(jìn)行密封，使蓋帽直接抵頂在巻繞后未涂覆正極材料區(qū)的一端，制作成50支AA-2500mAh鎳氫電池Al。實施例2該實施例用于說明本實用新型提供的電池正極和堿性二次電池。按照與實施例1相同的方法，制得鎳氫電池A2，不同的是，在制作電池正極時，導(dǎo)電基體未涂覆正極材料區(qū)的發(fā)泡鎳寬度為0.5毫米.。實施例3該實施例用于說明本實用新型提供的電池正極和堿性二次電池。按照與實施例1相同的方法，制得鎳氫電池A3，不同的是，在制作正極電極基體時，未涂覆正極材料區(qū)的發(fā)泡鎳寬度為1毫米。實施例4該實施例用于說明本實用新型提供的電池正極和堿性二次電池。按照與實施例1相同的方法，制得鎳氫電池A4，不同的是，電池正極時，未涂覆正極材料區(qū)的發(fā)泡鎳距兩非巻繞邊12的距離均為正極長度的10%。實施例5該實施例用于說明本實用新型提供的電池正極和堿性二次電池。按照與實施例1相同的方法，制得鎳氫電池A5，不同的是，電池正極時，未涂覆正極材料區(qū)的發(fā)泡鎳距兩非巻繞邊12的距離均為正極長度的25%。對比例1該對比例用于說明現(xiàn)有技術(shù)的電池正極和堿性二次電池。按照與實施例1相同的方法，制得鎳氫電池DA1，不同的是，在制作正極時，直接在正極導(dǎo)電基體上與巻繞方向垂直點焊長為23毫米、寬為2.0毫米、厚為0.12毫米極耳，極耳方向與基體非巻繞方向平行，電池正極的寬度尺寸為45毫米.。性能測試該測試?yán)糜跍y定上述實施例和對比例制得的電池的性能。按照IEC285:1993標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法分別測定實施例l-5制得的電池A1-A5、以及對比例1制得的電池DA1的容量、內(nèi)阻和1C、2C、3C放電容量，結(jié)果如表l所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>容量從表1所示的測定結(jié)果可以看出，與對比例1制得的電池DA1相比，實施例1-5制得的電池Al-A5的內(nèi)阻顯著降低，并且提高了縱向裝配比,容量有所提高,大電流放電性能也有較大改善。因此，本實用新型提供的電池正極能節(jié)約電池內(nèi)部空間、減少高容量電池的裝配難度，加強基體強度、利于集流、降低內(nèi)阻，提高堿性二次電池的大電流放電性能。權(quán)利要求1、一種電池正極，包括正極導(dǎo)電基體和涂覆在該正極導(dǎo)電基體上的正極材料，該電池正極的導(dǎo)電基體包括兩個巻繞邊和兩個非巻繞邊，其特征在于，所述導(dǎo)電基體沿正極巻繞方向設(shè)有一個未涂覆正極材料區(qū)，未涂覆正極材料區(qū)設(shè)置于導(dǎo)電基體的邊緣區(qū)域。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池正極，其特征在于，所述未涂覆正極材料區(qū)與非巻繞邊的距離為正極導(dǎo)電基體長度的15%—25%。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池正極，其特征在于，所述非涂覆正極料區(qū)的厚度為電池正極厚度的10%—50%。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池正極，其特征在于，所述非涂覆正極料區(qū)的寬度為電池正極寬度的0.5。％_4.5%。5、根據(jù)權(quán)利要求1_5任一項所述的電池正極，其特征在于，所述導(dǎo)電基體為泡沫鎳或泡沫銅。6、一種堿性二次電池，該電池包括電極組、堿性電解液和電池外殼，所述電極組和堿性電解液設(shè)置在電池外殼內(nèi)，電池外殼由蓋帽封口而密封，所述電極組包括巻繞的正極、負(fù)極和隔板，隔板位于正極和負(fù)極之間，正極包括正極導(dǎo)電基體和涂覆在該正極導(dǎo)電基體上的正極材料，負(fù)極包括負(fù)極導(dǎo)電基體和涂覆在該負(fù)極導(dǎo)電基體上的負(fù)極材料，該電池正極的導(dǎo)電基體包括兩個巻繞邊和兩個非巻繞邊，其特征在于，所述導(dǎo)電基體沿正極巻繞方向設(shè)有--個未涂覆正極材料區(qū)，未涂覆正極材料區(qū)設(shè)置于導(dǎo)電基體的邊緣區(qū)域，蓋帽直接抵頂在巻繞后未涂覆正極材料區(qū)的一端而實現(xiàn)電流的傳輸。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性二次電池，其特征在于，所述未涂覆正極材料區(qū)與非巻繞邊的距離為正極導(dǎo)電基體長度的15%—25%。8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性二次電池，其特征在于，所述非涂覆:l卜:極料區(qū)的厚度為電池正極片厚度的10%—50%。9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性二次電池，其特征在于，所述非涂覆正極料區(qū)的寬度為電池正極寬度的o.5%_4.5%。10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的堿性二次電池，其特征在于，所述導(dǎo)電基體為泡沫鎳或泡沫銅。專利摘要本實用新型公開了一種電池正極和使用該正極的堿性二次電池，該正極包括正極導(dǎo)電基體和涂覆在該正極導(dǎo)電基體上的正極材料，該電池正極的導(dǎo)電基體包括兩個卷繞邊和兩個非卷繞邊，其中，所述導(dǎo)電基體沿正極卷繞方向設(shè)有一個未涂覆正極材料區(qū)，未涂覆正極材料區(qū)設(shè)置于導(dǎo)電基體的邊緣區(qū)域。當(dāng)電池裝配完畢后，蓋帽直接抵頂在電極組的該端部，由于沒有點焊極耳，本實用新型的堿性二次電池不需要在電極組端面放置面墊，提高了電池的縱向裝配比，節(jié)約了空間。同時此電極在卷繞后還可以起到加強基體強度的作用，利于集流，降低內(nèi)阻，提高堿性二次電池的大電流放電性能。文檔編號H01M10/24GK201022092SQ20062014455公開日2008年2月13日申請日期2006年12月31日優(yōu)先權(quán)日2006年12月31日發(fā)明者徐偉李,黃政益申請人:比亞迪股份有限公司