專(zhuān)利名稱(chēng)：：鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種堿性蓄電池的電極制造方法，特別涉及鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，該方法制造的負(fù)電極可用于鎘鎳圓柱密封堿性蓄電池和鎘鎳方形開(kāi)口堿性蓄電池中，也可用作其它鎘鎳堿性蓄電池的負(fù)電極。鎘鎳堿性蓄電池是堿性蓄電池中最重要的一大系列，不僅產(chǎn)量大，而且應(yīng)用范圍廣泛和重要。鎘鎳堿性蓄電池電極的生產(chǎn)方式較多，其中燒結(jié)電極是最能發(fā)揮鎘鎳堿性蓄電池優(yōu)越電性能的電極。燒結(jié)負(fù)電極的生產(chǎn)方法，目前廣泛采用的是“拉、干、燒，浸漬，化成”的工藝路線，即(1)合漿，用特定的鎳粉、粘接劑和凈化水等混合配制成一定粘度的鎳漿;(2)拉、干、燒，用鍍鎳沖孔鋼帶通過(guò)鎳漿和刮漿板，使鍍鎳沖孔鋼帶上掛(拉)上一定數(shù)量和厚度的鎳漿，再經(jīng)干燥、燒結(jié)而制成多孔的鎳粉燒結(jié)基帶;(3)輾壓;(4)浸漬(浸硝酸鎘→干燥→浸氫氧化鈉溶液→水洗→干燥，此過(guò)程反復(fù)進(jìn)行6～7次);(5)刷洗、干燥;(6)復(fù)繞;(7)預(yù)化成;(8)水洗;(9)卷盤(pán)松開(kāi);(10)干燥;(11)沖切成需要的尺寸大小;(12)選品。這種工藝制造的燒結(jié)負(fù)電極既可用于密封蓄電池、也可用于方形開(kāi)口蓄電池中，制成的蓄電池均具有優(yōu)越的電性能，特別是大功率放電性能更為突出。但是，這種燒結(jié)負(fù)電極的制造工藝復(fù)雜，設(shè)備昂貴，材料價(jià)格高且耗量大，生產(chǎn)過(guò)程中能耗大，因此成本特高，在一定程度上限制了應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，采用粘接的方式，提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、產(chǎn)品質(zhì)量好的鎘鎳堿性蓄電池拉干負(fù)電極制造方法。本發(fā)明的內(nèi)容是鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，其特征之處是由下列步驟組成(1)配制漿料把重量組成為30～35%氧化鎘、35～40%電解海綿鎘、2～5%氫氧化亞鎳、0.5～1%磷酸氫二鈉、16～18%聚乙烯醇縮甲醛膠液(商品名稱(chēng)為107＃膠)和8～11%凈化水(離子交換水或蒸餾水等)混合均勻，并使混合后的漿料粘度為10000～15000CP;(2)掛漿、干燥把所述的漿料置于掛漿槽中，使鍍鎳沖孔鋼帶或沖孔鎳帶(規(guī)格均按厚0.1毫米計(jì))以0.5～1.5米/分的速度從所述的漿料中通過(guò)并掛漿后、再通過(guò)刮漿板(控制刮漿板間距為0.6～2.0毫米)、再通過(guò)有三個(gè)溫度段(溫度依次為50～100℃，100～130℃，130～150℃)的拉干爐中進(jìn)行干燥，通過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間為0.6～2分鐘，干燥后即得到拉干負(fù)電極帶;(3)輾壓把所述拉干負(fù)電極帶經(jīng)輾壓機(jī)進(jìn)行輾壓，并控制經(jīng)輾壓后的拉干負(fù)電極帶厚度為0.3～0.8毫米;(4)沖切按蓄電池品種對(duì)電極的尺寸要求，把輾壓后的拉干負(fù)電極帶用專(zhuān)用模具在沖床上進(jìn)行沖切;(5)選品按照電極的技術(shù)要求，從沖切后的拉干負(fù)電極中選出合格品。本
發(fā)明內(nèi)容中，所述漿料中還可以添加有0.1%(重量%)維尼綸短纖維，增加拉干負(fù)電極的抗折性能。本
發(fā)明內(nèi)容中，當(dāng)制造的拉干負(fù)電極是用作鎘鎳圓柱密封堿性蓄電池的電極時(shí)，所述刮漿板間距較好的控制為0.6～1.5毫米，所述輾壓后的拉干負(fù)電極帶厚度較好的控制為0.35～0.6毫米。本
發(fā)明內(nèi)容中，當(dāng)制造的拉干負(fù)電極是用作鎘鎳方形開(kāi)口堿性蓄電池時(shí)，所述刮漿板間距較好的控制為0.9～2.0毫米，所述輾壓后的拉干負(fù)電極帶厚度較好的控制為0.45～0.8毫米。本
發(fā)明內(nèi)容的更具體步驟是(1)配制漿料按所述重量百分比例稱(chēng)取各種材料。把磷酸氫二鈉置于容器中，加入適量?jī)艋訜?80℃左右即可)使之溶解，再冷卻至室溫備用。把107＃膠、磷酸氫二鈉溶液、維尼綸短纖維(此材料可以不用)和余量的凈化水依次加入合漿桶中，攪拌均勻(約10～15分鐘)，以纖維充分潤(rùn)濕并均勻分布為準(zhǔn);然后再放入氧化鎘、電解海綿鎘和氫氧化亞鎳，繼續(xù)攪拌均勻(約15～20分鐘)，混合好的漿料粘度為10000～15000CP(用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)粘度)，凈置消泡后，轉(zhuǎn)入下道工序。(2)掛漿、干燥把上述漿料置于掛漿槽中，使鍍鎳沖孔鋼帶(或沖孔鎳帶，規(guī)格均按厚0.1mm、重4.3±0.2g/dm2計(jì))以0.5～1.5米/分的運(yùn)行速度(即掛漿速度)從漿料中通過(guò)并掛漿后、再通過(guò)刮漿板(調(diào)節(jié)刮漿板間距為0.6～2.0毫米)、再通過(guò)有三個(gè)溫度段(溫度依次為50～100℃、100～130℃、130～150℃)的拉干爐中進(jìn)行干燥，通過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間為0.6～2分鐘，干燥后即得到拉干負(fù)電極帶;拉干爐兩端有鍍鎳沖孔鋼帶的送料裝置和拉干負(fù)電極帶的收料裝置;拉干爐上的傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鍍鎳沖孔鋼帶運(yùn)行，并可調(diào)速。刮漿板用于控制鍍鎳沖孔鋼帶上掛漿的數(shù)量和均勻性，掛漿數(shù)量通過(guò)調(diào)節(jié)刮漿板中間的距離來(lái)控制，其中制造鎘鎳圓柱密封堿性蓄電池的拉干負(fù)電極時(shí)，刮漿板間距較好的調(diào)節(jié)為0.6～1.5mm，干燥后的負(fù)電極帶重量為12～20g/dm2;制造鎘鎳方形開(kāi)口堿性蓄電池的拉干負(fù)電極時(shí)，刮漿板間距較好的調(diào)節(jié)為0.9～2mm，干燥后的負(fù)電極帶重量為15～25g/dm2。經(jīng)干燥后的負(fù)電極帶被收卷在滾筒上，成卷地轉(zhuǎn)入下道工序。(3)輾壓把上述成卷的拉干負(fù)電極帶放在送料支架上，把拉干負(fù)電極帶的一端送入雙輥輾壓機(jī)中輾壓，輾壓后的拉干負(fù)電極帶在收料裝置上重新卷在滾筒上，通過(guò)輾壓以增加拉干負(fù)電極帶的強(qiáng)度和控制其厚度。調(diào)整輾壓機(jī)雙輥間的距離，可以調(diào)整拉干負(fù)電極帶的厚度，其中用作鎘鎳圓柱密封堿性蓄電池的拉干負(fù)電極，厚度較好的為0.35～0.6mm;用作鎘鎳方形開(kāi)口堿性蓄電池的拉干負(fù)電極，厚度較好的為0.45～0.8mm。厚度符合要求的拉干負(fù)電極帶成卷地轉(zhuǎn)入下道工序。(4)沖切按照各個(gè)蓄電池品種對(duì)負(fù)電極的尺寸要求，把拉干負(fù)電極帶用專(zhuān)用模具在沖床上進(jìn)行沖切。(5)選品沖切后的拉干負(fù)電極，按照負(fù)電極的技術(shù)要求進(jìn)行選品，剔除不合格品。負(fù)電極的技術(shù)要求包括外觀要求，尺寸、重量要求等，其中外觀要求表面應(yīng)完善、均勻、不應(yīng)有任何污物，顏色為棕色或棕黃色，毛刺不得大于0.1mm等;尺寸、重量要求(僅列出幾個(gè)典型例子)見(jiàn)附表1。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列特點(diǎn)(1)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備大大減少且價(jià)廉，本發(fā)明工序僅為燒結(jié)負(fù)電極的約四分之一，生產(chǎn)周期僅為燒結(jié)負(fù)電極的四分之一到五分之一;(2)材料與能耗少，成本低;由于使用材料不同，按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1080萬(wàn)Ah計(jì)算，每年可節(jié)約材料費(fèi)1000多萬(wàn)元，節(jié)約進(jìn)口原料羰基鎳粉約60噸，價(jià)值90多萬(wàn)美元;鎘耗量低，鎘的利用率高;生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)約大量的電能、蒸汽、凈化水、壓縮空氣等，每年可節(jié)約80多萬(wàn)元;(3)本發(fā)明制造的產(chǎn)品質(zhì)量好;本發(fā)明制造的拉干負(fù)電極能與燒結(jié)負(fù)電極互換、取代燒結(jié)負(fù)電極(見(jiàn)附圖1)，而且機(jī)械強(qiáng)度好，適應(yīng)裝配過(guò)程的要求;拉干負(fù)電極與燒結(jié)正電極配套制成的半燒結(jié)圓柱密封蓄電池和方形開(kāi)口半燒結(jié)蓄電池，均符合國(guó)內(nèi)外的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到高倍率蓄電池的要求，與全燒結(jié)蓄電池的性能有相同的水平;拉干負(fù)電極與燒結(jié)正電極配套制成的各型半燒結(jié)鎘鎳堿性蓄電池，其體積比容量、重量比容量和荷電保持能力均優(yōu)于全燒結(jié)鎘鎳堿性蓄電池，對(duì)于同尺寸的蓄電池，使用拉干負(fù)電極可以做出更高容量的蓄電池，對(duì)于同尺寸、同容量的蓄電池，使用拉干負(fù)電極時(shí)，其重量更輕;使用本發(fā)明制造的拉干負(fù)電極與燒結(jié)正電極配套制造鎘鎳密封堿性蓄電池時(shí)，可以省掉開(kāi)口化成工序;拉干負(fù)電極與燒結(jié)正電極配套可制成各種尺寸和型號(hào)的半燒結(jié)鎘鎳方形開(kāi)口堿性蓄電池，供高壓開(kāi)關(guān)直流屏、飛機(jī)等各種需用直流電源的需要;例如已經(jīng)省廳級(jí)生產(chǎn)定型的GNG20-(5)蓄電池，其額定容量20Ah，額定電壓1.2V，外形尺寸長(zhǎng)81×厚27×高215mm，最大重量870g;拉干負(fù)電極與燒結(jié)正電極配套可制成各種尺寸和型號(hào)的半燒結(jié)鎘鎳圓柱密封堿性蓄電池，供各種便攜式電臺(tái)、通訊機(jī)、收音收錄機(jī)、攝相機(jī)、玩具、照明和其它各種小型直流電源，可與干電池互換使用且性能優(yōu)于干電池;例如已經(jīng)省廳級(jí)設(shè)計(jì)定型的GNYG0.5-(5)蓄電池，其額定容量0.5Ah，額定電壓1.2V，外形尺寸為φ14.5×50.5mm，最大重量23g，可與R6干電池、LR6堿錳電池互換使用。拉干負(fù)電極也可與其它正電極(例如纖維、發(fā)泡、粘接式、壓成式、袋式等電極)配套制造各型鎘鎳堿性蓄電池。附圖1是拉干負(fù)電極與燒結(jié)負(fù)電極不同電流放電時(shí)0.3秒時(shí)的鋅極電壓值，從圖可知拉干負(fù)電極與燒結(jié)負(fù)電極的伏安特性是相同的，因此，從電極性能上講，拉干負(fù)電極完全可以取代燒結(jié)負(fù)電極。實(shí)施例1一種鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，由下列步驟組成(1)配制漿料。分別稱(chēng)取30Kg氧化鎘、40Kg電解海綿鎘、2Kg氫氧化亞鎳、1Kg磷酸氫二鈉、0.1Kg維尼綸短纖維、18Kg107＃膠和9.9Kg離子交換水(下稱(chēng)凈化水);把磷酸氫二鈉置于燒杯中，加入適量水，加熱至80℃左右使之溶解，再冷卻至室溫備用;把107＃膠、磷酸氫二鈉溶液、維尼綸短纖維和余量的凈化水依次加入合漿桶中，攪拌均勻，以纖維充分潤(rùn)濕并均勻分布為準(zhǔn);然后再放入氧化鎘、電解海綿鎘和氫氧化亞鎳，攪拌15至20分鐘至均勻，混合后的漿料用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)得的粘度在10000至15000CP范圍內(nèi)，凈置消泡后，轉(zhuǎn)入下道工序。(2)掛漿和干燥。把上述漿料置于掛漿槽中，使鍍鎳沖孔鋼帶(規(guī)格為厚0.1mm，單位重4.3±0.2g/dm2)以0.5米/分的運(yùn)行速度從漿料中通過(guò)并掛漿后、再通過(guò)刮漿板(調(diào)節(jié)刮漿板間距為0.9～2mm內(nèi))、再通過(guò)有三個(gè)溫度段(溫度依次為50至100℃、100～130℃、130～150℃)的拉干爐中進(jìn)行干燥，通過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間為2分鐘，干燥后即得到拉干負(fù)電極帶、被卷在滾筒上，成卷地轉(zhuǎn)入下道工序。干燥后的拉干負(fù)電極帶單位重量為15～25g/dm2。(3)輾壓。把上述成卷的拉干負(fù)電極帶經(jīng)雙輥輾壓機(jī)輾壓，調(diào)整輾壓機(jī)雙輥間的距離，使輾壓后的拉干負(fù)電極帶厚度為0.45～0.8mm，厚度符合要求的拉干負(fù)電極帶成卷地轉(zhuǎn)入下道工序。(4)沖切。按照蓄電池品種對(duì)負(fù)電極的尺寸要求，把拉干負(fù)電極帶用專(zhuān)用模具在沖床上進(jìn)行沖切。(5)選品。沖切后的拉干負(fù)電極，同本
發(fā)明內(nèi)容所述，按照負(fù)電極的外觀、尺寸、重量等技術(shù)要求進(jìn)行選品，選出合格品，剔除不合格品。本實(shí)施例制造的拉干負(fù)電極用于鎘鎳方形開(kāi)口堿性蓄電池中。實(shí)施例2一種鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，由下列步驟組成(1)配制漿料分別稱(chēng)取32Kg氧化鎘、36Kg電解海綿鎘、3.6Kg氫氧化亞鎳、0.7Kg磷酸氫二鈉、0.1Kg維尼綸短纖維，17Kg107＃膠和10.6Kg蒸餾水(或離子交換水，下簡(jiǎn)稱(chēng)水);按實(shí)施例1的方法將這些材料攪拌混合均勻，混合后的漿料粘度在10000～15000CP范圍內(nèi)，凈置消泡后，轉(zhuǎn)入下道工序。(2)掛漿、干燥把上述漿料置于掛漿槽中，使鍍鎳沖孔鋼帶(規(guī)格同實(shí)施例1)以1.5米/分的速度從漿料中通過(guò)并掛漿后，再通過(guò)刮漿板(控制刮漿板間距在0.6～1.5mm內(nèi))，再通過(guò)有三個(gè)溫度段(溫度依次為50～100℃、100～130℃、130～150℃)的拉干爐中進(jìn)行干燥，通過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間為2/3分鐘，干燥后即得到拉干負(fù)電極帶、被卷在滾筒上，成卷地轉(zhuǎn)入下道工序。干燥后的拉干負(fù)電極帶單位重量為12～20g/dm2。(3)輾壓把上述成卷的拉干負(fù)電極帶經(jīng)雙輥輾壓機(jī)輾壓，調(diào)整輾壓機(jī)雙輥間的距離，使輾壓后的拉干負(fù)電極帶厚度為0.35～0.6mm內(nèi)。(4)沖切同實(shí)施例1，略。(5)選品同實(shí)施例1，略。本實(shí)施例制造的拉干負(fù)電極用作鎘鎳圓柱密封堿性蓄電池的負(fù)電極。實(shí)施例3一種鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，由下列步驟組成(1)配制漿料。漿料由35Kg氧化鎘、35Kg電解海綿鎘、5Kg氫氧化亞鎳、0.5Kg磷酸氫二鈉、0.1Kg維尼綸短纖維，16Kg107＃膠和8.4Kg凈化水混勻組成，漿料粘度在10000～15000CP范圍內(nèi);(2)掛漿及干燥。鍍鎳沖孔鋼帶運(yùn)行速度為1米/分，每個(gè)溫度段的干燥時(shí)間為1分鐘;(3)輾壓;(4)沖切;(5)選品。未具體描述的內(nèi)容同實(shí)施例1或2，略。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本
發(fā)明內(nèi)容均可實(shí)施。附表1拉干負(fù)電極的尺寸、重量要求</tables>權(quán)利要求1.一種鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，其特征是由下列步驟組成(1)配制漿料把重量組成為30～35%氧化鎘、35～40%電解海綿鎘、2～5%氫氧化亞鎳、0.5～1%磷酸氫二鈉、16～18%聚乙烯醇縮甲醛膠液和8～11%凈化水混合均勻，并使混合后的漿料粘度為10000～15000CP；(2)掛漿、干燥把所述的漿料置于掛漿槽中，使鍍鎳沖孔鋼帶或沖孔鎳帶以0.5～1.5米/分的速度從所述的漿料中通過(guò)并掛漿后、再通過(guò)刮漿板(控制刮漿板間距為0.6～2.0毫米)、再通過(guò)有三個(gè)溫度段(溫度依次為50～100℃，100～130℃，130～150℃)的拉干爐中進(jìn)行干燥，通過(guò)每個(gè)溫度段的時(shí)間為0.6～2分鐘，干燥后即得到拉干負(fù)電極帶；(3)輾壓把所述拉干負(fù)電極帶經(jīng)輾壓機(jī)進(jìn)行輾壓，并控制經(jīng)輾壓后的拉干負(fù)電極帶厚度為0.3～0.8毫米；(4)沖切按蓄電池品種對(duì)電極的尺寸要求，把輾壓后的拉干負(fù)電極帶用專(zhuān)用模具在沖床上進(jìn)行沖切；(5)選品按照電極的技術(shù)要求，從沖切后的拉干負(fù)電極中選出合格品。2.按權(quán)利要求1所述鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，其特征是所述漿料中還添加有0.1%(重量%)維尼綸短纖維。3.按權(quán)利要求1或2所述鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，其特征是所述刮漿板間距較好的為0.6～1.5毫米。4.按權(quán)利要求1或2所述鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，其特征是所述刮漿板間距較好的為0.9～2.0毫米。5.按權(quán)利要求3所述鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，其特征是所述輾壓后的拉干負(fù)電極帶厚度較好的為0.35～0.6毫米。6.按權(quán)利要求4所述的鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，其特征是所述輾壓后的拉干負(fù)電極帶厚度較好的為0.45～0.8毫米。全文摘要一種鎘鎳堿性蓄電池的拉干負(fù)電極制造方法，由和漿，掛漿、干燥，輾壓，沖切和選品工序構(gòu)成，和漿材料由30～35％氧化鎘、35～40％電解海綿鎘、2～5％氫氧化亞鎳、0.5～1％磷酸氫二鈉、16～18％聚乙烯醇縮甲醛膠液和8～11％凈化水等組成(重量)。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，材料與能耗少，成本低，制造的拉干負(fù)電極可取代燒結(jié)負(fù)電極等，用于各型鎘鎳堿性蓄電池中。文檔編號(hào)H01M4/26GK1063581SQ9210051公開(kāi)日1992年8月12日申請(qǐng)日期1992年1月25日優(yōu)先權(quán)日1992年1月25日發(fā)明者周潤(rùn)明,樊德祥申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)第七五六廠