專利名稱：擠膏制備管式鋅二次電極的方法
技術領域：
本發明涉及一種鋅電池用鋅電極尤其是鋅二次電池用鋅電極制備的技術領域，尤其是ー種擠膏制備管式鋅二次電極的方法。
背景技術：
鋅負極廣泛應用于電池中，目前，制作鋅電池用鋅電極的方法主要包括粉末壓成 法、涂膏法、電沉積法ー刮漿法。粉末壓成法制備鋅電極過程主要是將鋅活性物質與粘結劑分散后直接壓于集流體上，經壓膜成型，該法制備的電極較厚，且均勻度差，強度不夠，電極在充放過程中極化較大、活性物質脫落導致變形嚴重，進而使得電池性能下降快，壽命短，且不能連續化生產以及容易污染環境；涂膏法制備鋅電極主要是將活性物質中加入適量粘結劑，調成膏狀，涂于導電骨架上，模壓成型，該法制備的鋅電極活性物質循環性能較好，但質量一致性較差；電沉積法制備鋅電極電能消耗大，一般用于高倍率放電的一次電池；刮漿法制備鋅電極可連續生產，電極分布均勻，改善了大電流放電性能，但是由于電極厚度薄，容量不高，且活性物質在充分過程中容易脫落。
發明內容
為了克服現有的鋅電極制備方法制備的鋅電極容量小、質量均勻性差以及容易變形的不足，本發明提供了ー種擠膏制備管式鋅二次電極的方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是ー種擠膏制備管式鋅二次電極的方法，該方法包括以下步驟
一.和膏在鋅負極活性物質中加入導電劑、粘結劑、緩釋劑和水，利用和膏裝置進行混合；
ニ .擠膏將步驟一中混合好的膏料置于膏料罐I中，蠕動軟管2 —端與膏料罐I連接，另一端與排管4連接，膏料罐I與排管4之間設有蠕動泵3，啟動蠕動泵3，膏料直接通過蠕動軟管2擠入排管4中，從而形成管式鋅電極；
三.烘干將管式鋅電極置于干燥設備中干燥。根據本發明的另ー個實施例，進ー步包括鋅負極活性物質為鋅、氧化鋅、鋅酸鈣中的ー種或幾種的混合物，導電劑為導電石墨、導電纖維中的ー種或兩種的混合物，粘結劑為羧甲基纖維素納CMC、聚こ烯醇PVA、聚四氟こ烯PTFE、丁苯橡膠SBR中的ー種或幾種的混合物，添加劑為鈣、鍶、鋇、銦、鉛、鉍、鑭系元素及其氧化物或其氫氧化物中的一種或幾種的混合物。根據本發明的另ー個實施例,進ー步包括當鋅負極活性物質為I時,加入O. 5%-4%的粘結劑、O. 5%-5%的導電劑以及O. 1%-2%的緩釋劑，混合后置于和膏裝置中，并且加入40%-100%去離子水進行混合。根據本發明的另ー個實施例，進ー步包括和膏裝置為和膏機、攪拌機、攪拌釜或者球磨機，和骨時間為O. 5-5小時。根據本發明的另ー個實施例，進ー步包括干燥設備為真空干燥箱或者普通干燥箱，干燥溫度為50°C -100°C。根據本發明的另ー個實施例，進ー步包括擠膏時可以在蠕動軟管上接上不銹鋼針頭插入排管中進行擠膏。根據本發明的另ー個實施例，進ー步包括擠膏時可以采用單根蠕動管或者針頭分頭成多根一次性插入多根排管中。本發明的有益效果是，這種擠膏制備管式鋅二次電極的方法制備的鋅電極容量比較高，質量均勻性好，避免了活性物質脫落導致電極的變形，從而保證了電池的性能，延長了電池的使用壽命，大大提高了電池工作的可靠性，易于使用推廣。
下面結合附圖和實施例對本發明進ー步說明。圖I是本發明的擠膏流程 圖2是本發明擠膏管式鋅二次電極的性能測試圖。圖中I.膏料罐，2.蠕動軟管，3.蠕動泵，4.排管。
具體實施例方式ー種擠膏制備管式鋅二次電極的方法，該方法包括以下步驟
一.和膏在鋅負極活性物質中加入導電劑、粘結劑、緩釋劑和水，利用和膏裝置進行混合；
ニ .擠膏(如圖I所示):將步驟一中混合好的膏料置于膏料罐I中，蠕動軟管2 —端與膏料罐I連接，另一端與排管4連接，膏料罐I與排管4之間設有蠕動泵3，啟動蠕動泵3，膏料直接通過蠕動軟管2擠入排管4中，從而形成管式鋅電極；
三.烘干將管式鋅電極置于干燥設備中干燥。鋅負極活性物質為鋅、氧化鋅、鋅酸鈣中的ー種或幾種的混合物，導電劑為導電石墨、導電纖維中的ー種或兩種的混合物，粘結劑為羧甲基纖維素納CMC、聚こ烯醇PVA、聚四氟こ烯PTFE、丁苯橡膠SBR中的ー種或幾種的混合物，添加劑為鈣、鍶、鋇、銦、鉛、鉍、鑭系元素及其氧化物或其氫氧化物中的ー種或幾種的混合物，當鋅負極活性物質為I時，加入O. 5%-4%的粘結劑、O. 5%-5%的導電劑以及O. 1%-2%的緩釋劑，混合后置于和膏裝置中，并且加入40%-100%去離子水進行混合，和膏裝置為和膏機、攪拌機、攪拌釜或者球磨機，和膏時間為O. 5-5小時，干燥設備為真空干燥箱或者普通干燥箱，干燥溫度為50で-100で，擠膏時可以在蠕動軟管上接上不銹鋼針頭插入排管中進行擠膏，擠膏時可以采用單根蠕動管或者針頭分頭成多根一次性插入多根排管中。這種擠膏制備管式鋅二次電極的方法制備的鋅電極容量比較高，質量均勻性好，避免了活性物質脫落導致電極的變形，從 而保證了電池的性能，延長了電池的使用壽命，大大提高了電池工作的可靠性，易于使用推廣。實施例I :
按質量比4 6稱取鋅和鋅酸鈣粉末共300g，加入導電劑石墨9g，粘結劑CMC9g，PTFE3g，緩釋劑氧化鑭I. 5g，氫氧化銦O. 5g，將干物料倒入球磨機中，加入200ml去離子水，球磨3小時，得到膏料。然后利用蠕動泵3通過蠕動軟管2將膏料擠入排管4中，在80°C的環境下進行干燥，最終得到多孔管式鋅電扱。實施例2
按質量比2 :8稱取鋅和鋅酸鈣粉末共250g，加入導電劑石墨10g，粘結劑CMC8g，PTFE2g，緩釋劑氧化鑭lg，氫氧化銦O. 3g，將干物料倒入球磨機中，加入150ml去離子水，球磨5小時，得到膏料。然后利用蠕動泵3通過蠕動軟管2將膏料擠入排管4中，在90°C的環境下進行干燥，最終得到多孔管式鋅電扱。如圖2是本發明擠膏管式鋅二次電極的性能測試圖，將實施例2所制備的管式鋅二次電極用隔膜袋封裝后，進行充放電測試，初次充入電量為理論容量的150%，然后以IC放電，容量達到理論值的80%，即活性物質利用率到達80%。經過300循環后，容量仍保持初次放電容量的83%，可見，本發明制備的鋅電極表現出了良好的循環性能，并且，于300次循環后解剖管式鋅二次電極，發現排管外壁無鋅枝晶生成，故本發明制備的管式鋅二次電極能有效將活性物質束縛在排管內部，阻止鋅枝晶的生成，提高鋅二次電極的容量及循環性倉^:。
權利要求
1.ー種擠膏制備管式鋅二次電極的方法，其特征是，該方法包括以下步驟 一.和膏在鋅負極活性物質中加入導電劑、粘結劑、緩釋劑和水，利用和膏裝置進行混合； ニ.擠膏將步驟一中混合好的膏料置于膏料罐(I)中，蠕動軟管(2)—端與膏料罐(I)連接，另一端與排管(4)連接，膏料罐(I)與排管(4)之間設有蠕動泵(3)，啟動蠕動泵(3)，膏料直接通過蠕動軟管(2)擠入排管(4)中，從而形成管式鋅電極； 三.烘干將管式鋅電極置于干燥設備中干燥。
2.根據權利要求I所述的擠膏制備管式鋅二次電極的方法，其特征是，鋅負極活性物質為鋅、氧化鋅、鋅酸鈣中的ー種或幾種的混合物，導電劑為導電石墨、導電纖維中的ー種或兩種的混合物，粘結劑為羧甲基纖維素納CMC、聚こ烯醇PVA、聚四氟こ烯PTFE、丁苯橡膠SBR中的ー種或幾種的混合物，添加劑為鈣、鍶、鋇、銦、鉛、鉍、鑭系元素及其氧化物或其氫氧化物中的ー種或幾種的混合物。
3.根據權利要求I所述的擠膏制備管式鋅二次電極的方法，其特征是，當鋅負極活性物質為I時，加入0. 5%-4%的粘結劑、0. 5%-5%的導電劑以及0. 1%-2%的緩釋劑，混合后置于和膏裝置中，并且加入40%-100%去離子水進行混合。
4.根據權利要求I所述的擠膏制備管式鋅二次電極的方法，其特征是，和膏裝置為和膏機、攪拌機、攪拌釜或者球磨機，和膏時間為0. 5-5小吋。
5.根據權利要求I所述的擠膏制備管式鋅二次電極的方法，其特征是，干燥設備為真空干燥箱或者普通干燥箱，干燥溫度為50°C -100°C。
6.根據權利要求I所述的擠膏制備管式鋅二次電極的方法，其特征是，擠膏時可以在蠕動軟管上接上不銹鋼針頭插入排管中進行擠膏。
7.根據權利要求I所述的擠膏制備管式鋅二次電極的方法，其特征是，擠膏時可以采用單根蠕動管或者針頭分頭成多根一次性插入多根排管中。
全文摘要
本發明涉及一種鋅電池用鋅電極尤其是鋅二次電池用鋅電極制備的技術領域，尤其是一種擠膏制備管式鋅二次電極的方法。其包括以下步驟一.和膏在鋅負極活性物質中加入導電劑、粘結劑、緩釋劑和水，利用和膏裝置進行混合；二.擠膏將步驟一中混合好的膏料置于膏料罐中，蠕動軟管一端與膏料罐連接，另一端與排管連接，膏料罐與排管之間設有蠕動泵，啟動蠕動泵，膏料直接通過蠕動軟管擠入排管中，從而形成管式鋅電極；三.烘干將管式鋅電極置于干燥設備中干燥。這種擠膏制備管式鋅二次電極的方法制備的鋅電極容量比較高，質量均勻性好，避免了活性物質脫落導致電極的變形，從而保證了電池的性能，易于使用推廣。
文檔編號H01M4/26GK102629683SQ20121011533
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月19日 優先權日2012年4月19日
發明者宋永江, 羅云峰 申請人:常州優特科新能源科技有限公司