[實(shí)用新型]一種包覆式鐵電極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420323615.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN203910930U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊玉鋒;李群杰;李喜歌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南創(chuàng)力新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/30
• 分類號(hào): H01M10/30;H01M4/24;H01M4/32
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原專利有限責(zé)任公司 41107
• 代理人: 路寬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于二次電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種包覆式鐵電極。

背景技術(shù)

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，歐洲的JUNJER?和美國(guó)的EDISON實(shí)用新型了鐵鎳電池，這是一種以鐵電極作為負(fù)極，羥基氧化鎳作為正極的二次電池。由于鐵電極可承受過充過放，長(zhǎng)期放電態(tài)擱置等電性能濫用，且鐵電極使用壽命長(zhǎng)，循環(huán)壽命可達(dá)2000次以上，使用年限為20年以上，再者由于鐵電極采用了鐵作為活性物質(zhì)，相比鎘鎳電池，鉛酸電池負(fù)極使用的鎘和鉛材料，不構(gòu)成對(duì)環(huán)境的污染。而相比氫鎳電池負(fù)極使用的主要以稀土為主的貯氫合金，成本優(yōu)勢(shì)又十分明顯，鐵電極傳統(tǒng)上采用的是袋式結(jié)構(gòu)，即通過機(jī)械設(shè)備將四氧化三鐵活性物質(zhì)、添加劑和導(dǎo)電劑等混合粉包在鍍鎳鋼帶做成的袋狀極板條內(nèi)。根據(jù)容量需要，將所需數(shù)量的極板條通過機(jī)械作用力拼接在一起，然后按要求尺寸裁切成不同寬度的極板毛坯，再將毛坯裝進(jìn)極板框內(nèi)，經(jīng)過壓紋形成極板，最后將極板焊接或裝配在集流板上形成完整的鐵電極，但這種袋式鐵電極的制作工藝復(fù)雜，設(shè)備投入大，由于活性物質(zhì)與集流體鋼帶間距大，活性物質(zhì)利用率低，大電流放電能力較弱，一般僅適合制作中低倍率放電的鐵鎳電池（1C倍率以下電流放電）。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供了一種成本低、使用安全、使用壽命長(zhǎng)、制作方法簡(jiǎn)單、大電流放電能力強(qiáng)且活性物質(zhì)利用率高的包覆式鐵電極。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種包覆式鐵電極，包括極板，該極板主要由發(fā)泡鎳基體或發(fā)泡鐵基體和涂覆于發(fā)泡鎳基體或發(fā)泡鐵基體中的活性物質(zhì)構(gòu)成，其特征在于：所述的極板兩側(cè)分別包覆有切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片，該切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片通過機(jī)械輥壓或縫焊或機(jī)械輥壓與縫焊后使極板被包覆于切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片之內(nèi)。

本實(shí)用新型所述的活性物質(zhì)是由以下重量百分含量的組分制備而成的：還原鐵粉87%-95.5%、添加劑1%-5%、導(dǎo)電劑3%-7%和粘結(jié)劑0.5%-1%，所述的添加劑為硫酸鎳、氫氧化鎳或稀土類氧化物中的至少一種，其中稀土氧化物為二氧化鈦、氧化釔、氧化鉺或氧化鐿中的一種或多種，所述的導(dǎo)電劑為鐵粉、鎳粉、石墨或乙炔黑中的至少一種，所述的粘結(jié)劑為PTFE乳液。

本實(shí)用新型所述的切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片的材質(zhì)為厚度＜1mm的金屬帶。

本實(shí)用新型所述的切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片的孔徑≤80目。

本實(shí)用新型所述的極板包覆切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片后經(jīng)壓槽在極板及包覆于極板兩側(cè)的切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片上共同形成相對(duì)應(yīng)的凸起和凹槽。

本實(shí)用新型所述的凸起和凹槽為直線型凸起和凹槽、虛線型凸起和凹槽、曲線型凸起和凹槽、幾何型凸起和凹槽或不規(guī)則形狀的凸起和凹槽。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）發(fā)泡鎳基體或發(fā)泡鐵基體制得的包覆式鐵電極，與袋式鐵電極相比，由于發(fā)泡鎳基體或者發(fā)泡鐵基體獨(dú)特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和高度的微孔化，這樣活性物質(zhì)與集流體間的距離大大縮短，包覆式鐵電極的大電流放電能力明顯加強(qiáng)，活性物質(zhì)的利用率也得到提高；（2）極板包覆切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片后經(jīng)壓槽在極板及包覆于極板兩側(cè)的切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片上共同形成相對(duì)應(yīng)的凸起和凹槽，一方面使切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片與極板緊密粘合在一起，有效防止活性物質(zhì)的脫落，另一方面也有利于氣液在切拉網(wǎng)、沖孔網(wǎng)帶、編織網(wǎng)或微孔金屬片通道中流動(dòng)；（3）用本實(shí)用新型的包覆式鐵電極制作的鐵鎳電池可滿足高倍率放電的要求，制作方法簡(jiǎn)單、便于生產(chǎn)；（4）本實(shí)用新型的包覆式鐵電極與傳統(tǒng)袋式鐵電極相比，活性物質(zhì)利用率提高了28%-30%，大電流放電能力提高了50%-60%。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1制得的包覆式鐵電極的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的橫向剖視圖。

圖面說明：1、極板，2、切拉網(wǎng)。

具體實(shí)施方式

以下通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)該將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1

包覆式鐵電極的制備