[發(fā)明專利]高比能量鋅鎳電池正極漿料制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010188931.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN111463429B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柯娃;馬永泉;陳經(jīng)寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東合泰新能源有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/52
• 分類號(hào): H01M4/52;H01M4/62;H01M10/30
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 周民樂

本發(fā)明提供高比能量鋅鎳電池正極漿料制備方法，按照所列順序首先將鎳鹽、Bi₂O₃、稀土添加劑和粘結(jié)劑干混得到干粉，然后將制得的干粉與鎳粉、純水進(jìn)行一次濕混，得到混合漿料，最后將聚四氟乙烯乳液與該混合漿料進(jìn)行二次濕混。本發(fā)明對(duì)漿料的添加順序和混合工藝進(jìn)行了特征設(shè)置，在鎳鹽與添加劑干混時(shí)采用鎳鹽與三氧化二鉍及稀土添加劑混合保證鎳鹽與其之間的結(jié)合，最后添加進(jìn)粘結(jié)劑顆粒附著在混合物的表層，通過水溶后保證了混合料均勻分散，不會(huì)出現(xiàn)明顯的團(tuán)聚，后勻速緩慢加入聚四氟乙烯乳液進(jìn)一步固定，使原料均勻分散，通過上述兩步操作，增加了漿料的粘稠程度，大大提高了漿料與基體之間的連接力，從而增加了電池的循環(huán)壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池漿料，具體涉及鋅鎳電池正極漿料。

背景技術(shù)

新興的高比能量鋅鎳電池具有比能量高、比功率高、工作電壓高、開路電壓高的特點(diǎn)，其負(fù)極材料鋅在自然界中儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉，具有較好的應(yīng)用前景。是一種能循環(huán)利用的二次電池。但是，高比能量鋅鎳電池的循環(huán)次數(shù)有限，極大地制約了高比能量鋅鎳電池發(fā)展。

高比能量鋅鎳電池中，活性物質(zhì)與基體之間結(jié)合不緊密導(dǎo)致活性物質(zhì)軟化脫落；同時(shí)，由于正極活性物質(zhì)一般含有較多的組分，正活性物質(zhì)在制備漿料時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)絕對(duì)充分的均勻分散，電池的一致性差。此外，由于和膏的成型狀態(tài)和粘度都影響后續(xù)的制造工藝，而現(xiàn)有技術(shù)和制的漿料粘度較小，極片的厚度不能保證，從而影響電池的一致性和壽命。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有高比能量鋅鎳電池正極材料混合不均勻?qū)е禄钚晕镔|(zhì)與基體之間結(jié)合不緊密進(jìn)而導(dǎo)致活性物質(zhì)軟化脫落的問題，提高電極充電接受能力而提供一種高比能量鋅鎳電池正極漿料制備方法，目的是為了提高鋅鎳電池的比能量和循環(huán)壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高比能量鋅鎳電池正極漿料制備方法，主要包括干混、一次濕混、二次濕混三個(gè)步驟，過程如下：

(1)干混

將鎳鹽、添加劑放入混料裝置，干混時(shí)間控制在3-10min，過程攪拌速率控制在30-150Rpm；添加劑為Bi₂O₃、稀土添加劑和粘結(jié)劑；各原料加入順序?yàn)殒圎}、Bi₂O₃、稀土添加劑和粘結(jié)劑；

(2)一次濕混

將步驟(1)中混合均勻的干粉與鎳粉、純水均勻混合，濕混時(shí)間控制在10-60min，過程攪拌速率控制在80-250Rpm；

(3)二次濕混：將聚四氟乙烯乳液與步驟(2)得到的混合漿料，以200-500Rpm攪拌10-40min，制備出混合膏體；

過程中膏體的組成按重量份計(jì)算包括：干粉30-45份、鎳粉20-35份、純水10-15份、聚四氟乙烯乳液0.1～2份。

進(jìn)一步地，步驟(1)中原料質(zhì)量比為鎳鹽：Bi₂O₃：稀土添加劑：粘結(jié)劑＝(100-150)：(5-10)：(5-10)：(2-6)。

更進(jìn)一步地，稀土添加劑為L(zhǎng)a₂O₃，Y₂O₃，Dy₂O₃，Nd₂O₃中的一種。

更進(jìn)一步地，鎳鹽為氫氧化鎳，粘結(jié)劑為HEC(羥乙基纖維素)，EMC(乙基甲基纖維素)，MHEC(羥乙基甲基纖維素)，CMC(羧甲基纖維素)中的一種。

進(jìn)一步地，步驟(2)中鎳粉、純水同時(shí)加入到步驟(1)制得的干粉中。

進(jìn)一步地，步驟(2)中純水加入時(shí)間為0.5-2min。