專利名稱：網格金屬箔電極基材的制作方法
技術領域：
本實用新型涉一種可充電電池的電極基材，尤指網格金屬箔電極基材。
背景技術：
目前，在所有可充電電池中，都采用特定形式的電極基材，不同的電極基材具有不同的特性，是影響相關電池的性能的重要因素之一。目前，在Ni-MH鎳氫電池、Ni-Cd鎳鎘電池中，以發(fā)泡鎳作為基材占主導地位，被廣泛使用。但發(fā)泡鎳在使用過程中，存在成本偏高、發(fā)泡制得的極板厚度和硬度較高而柔韌性差，不易卷繞；特別是以發(fā)泡鎳為基材制成的電極極片，表面有毛刺，制成電池后容易產生枝晶刺破電池隔膜，導致電池內部短路，甚至造成電池爆炸。此外，發(fā)泡鎳密度不均勻，導通率差，放電指標及使用壽命較低。在Li-ion鋰離子電池及鋰聚合物電池中，大都采用鋁和銅的光箔作為正、負極基材，其不足之處在于附著力不強，影響電池綜合性能。還有部分鎳氫電池采用燒結型電極基材，成本較高，且重量密度、容積密度較低。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種網格金屬箔電極基材，可以有效地降低可充電電池的制造成本，提高電池的能量密度，并取得良好的綜合性能。
本實用新型的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)一種網格金屬箔電極基材，所述基材由金屬薄板沖壓制成，該金屬薄板的兩個表面均分有凸起，每個凸起上具有一通孔，分布在金屬薄板兩個表面上的凸起呈間隔排列。
所述金屬薄板采用鋼帶、鍍鎳鋼帶、銅箔、鎳箔或鋁箔；該金屬薄板的厚度為6-100μm。
所述電極基材的厚度為200-700μm，該基材的厚度是指金屬薄板兩個表面上凸起頂端之間的垂直距離。
所述網格金屬箔電極基材的開口率為30％～70％。所述開口率，指的是所有上述位于凸起頂端的通孔面積總和占相應的網格狀金屬箔面積的百分比。
所述金屬薄板的兩個表面均布的凸起分別呈斜交式排列，由此構成斜交式網格金屬箔電極基材，網絡節(jié)點的節(jié)距Pa為200-800μm，節(jié)距Pb為200-800μm，節(jié)距Pc為280-1200μm。
所述金屬薄板的兩個表面均布的凸起分別呈正交式排列，由此構成正交式網格金屬箔電極基材，網絡節(jié)點的節(jié)距Pa為200-750μm，節(jié)距Pb為200-750μm，節(jié)距Pc為400-1500μm。
本實用新型所述網格金屬箔電極與其他不同類型電池基材的綜合性能的比較如下表。

上表中網格金屬箔電極基材的各項性能數據為不同節(jié)距的基材測得的平均值。
與現(xiàn)有的電池電極基材相比，本實用新型所述網格金屬箔電極基材具有明顯的優(yōu)點加工方便、成本低、適用范圍廣，可以明顯改善可充電電池的綜合性能。
如與發(fā)泡鎳相比，①成本比發(fā)泡鎳基材電池低20％-30％；②使用壽命提高150％-300％，充放電性能提高20-30％；③用發(fā)泡鎳作為電池極片基材時，電極極耳不易與發(fā)泡鎳焊接牢固，易造成焊接局部導通率差，集流狀態(tài)不好；而本實用新型的電池極片基材由于密度均勻，容易與電極極耳焊接，表層平整，集流狀態(tài)好，導通率好。④由發(fā)泡鎳作為電池極片基材時，經滾壓增加極片密度后，由于厚度較厚，硬度較高，在被卷繞時，極片容易產生斷裂，從而影響電池的性能；而本實用新型電極基材在滾壓增加密度后厚度較薄，而且較柔軟，易于卷繞，不易斷裂，卷徑更小。⑤由發(fā)泡鎳作為基材制成的電池極片，由于自身原因導致極片上產生毛刺，在電池使用中因電化學反應使得沿毛刺方向產生枝晶，時間一長，枝晶長大進而枝晶刺破格膜，造成電池短路；而本實用新型的電極基材避免了上述現(xiàn)象。
另外，在鋰離子電池和鋰聚合物電池極片制作過程中，由于原來鋰電極板的基材采用的是鋁箔和銅箔(光箔)，因此漿料附著力小，易脫落。而使用本實用新型的電池基材不僅解決了漿料附著力的問題，而且由于基材表面有凸凹，使基材比表面積增大，進而使單位面積內的漿料填充率增大，電極可以比原來做得短，從而節(jié)省了隔膜。隔膜目前依賴進口，價格較高，在電池容量不變的情況下，隔膜相應減少，使電池成本降低。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型的斜交式網格金屬電極基材實施例的結構示意圖；圖2為圖1的截面剖視放大圖；圖3為本實用新型的正交式網格金屬電極基材實施例的結構示意圖；圖4為圖3的截面剖視放大圖。
具體實施方式
實施例1本實施例所述網格金屬箔電極基材的結構如附圖1、2所示，其中網格狀金屬箔電極基材的金屬薄板3采用鎳箔，通過沖壓加工，使該鎳箔的上下表面均布間隔排列的凸起1、2，該凸起1、2均是上下貫通的，凸起的結構參見附圖2。本實施例中，鎳箔的厚度為t＝10μm，網格金屬箔電極的厚度T＝200μm，開口率為70％。本例中上下表面的凸起1、2為斜交式分布，其分布規(guī)律參見附圖1；節(jié)距Pa＝200μm；Pb＝200μm；Pc＝280μm。
實施例2本實施例所述網格金屬箔電極的結構如附圖3、4所示，本實施例所述網格狀金屬箔電極基材的金屬薄板3采用鋼帶，在該鋼帶的上下表面具有均布的間隔排列的凸起1、2，凸起的結構參見附圖4。本實施例中，鋼帶的厚度為t＝50-100μm，網格金屬箔電極基材的厚度T＝700μm，開口率為30％。凸起1、2的分布規(guī)律如附圖3所示上下表面的凸起1、2為正交式分布，節(jié)距Pa＝600μm；Pb＝600μm；Pc＝1200μm。
實施例3本實施例所述網格金屬箔電極基材的結構如實施例1，其中網格狀金屬箔電極基材3采用鋁箔，通過沖壓加工，使該鋁箔的上下表面均布間隔排列的凸起1、2，該凸起1、2均是上下貫通的，凸起的結構參見附圖2。本實施例中，鋁箔的厚度為t＝6μm，網格金屬箔電極基材的厚度T＝300μm，開口率為40％。本例中上下表面的凸起1、2為斜交式分布，其分布規(guī)律參見附圖1節(jié)距Pa＝800μm；Pb＝800μm；Pc＝1200μm。
實施例4本實施例所述網格金屬箔電極的結構同實施例2，如附圖3、4所示，本實施例所述網格狀金屬箔電極基材的金屬薄板3采用銅箔，在該銅箔的上下表面具有均布的間隔排列的凸起1、2，凸起的結構參見附圖4。本實施例中，銅箔的厚度為t＝10-20μm，網格金屬箔電極基材的厚度T＝400μm，開口率為50％。凸起1、2的分布規(guī)律如附圖3所示上下表面的凸起1、2為正交式分布，節(jié)距Pa＝300μm；Pb＝300μm；Pc＝425μm。
權利要求1.一種網格金屬箔電極基材，其特征在于所述基材由金屬薄板沖壓制成，該金屬薄板的兩個表面均勻分布有凸起，每個凸起上具有一通孔，分布在金屬薄板兩個表面上的凸起呈間隔排列。
2.根據權利要求1所述的網格金屬箔電極基材，其特征在于所述金屬薄板采用鋼帶、鍍鎳鋼帶、銅箔、鎳箔或鋁箔。
3.根據權利要求1或2所述的網格金屬箔電極基材，其特征在于所述金屬薄板的厚度為6-100μm。
4.根據權利要求1或2所述的網格金屬箔電極基材，其特征在于所述電極基材的厚度為200-700μm。
5.根據權利要求1或2所述的網格金屬箔電極基材，其特征在于電極基材的開口率為30％～70％。
6.根據權利要求1或2所述的網格金屬箔電極基材，其特征在于所述金屬薄板的兩個表面均布的凸起分別呈斜交式排列，由此構成斜交式網格金屬箔電極基材。
7.根據權利要求1或2所述的網格金屬箔電極基材，其特征在于所述金屬薄板的兩個表面均布的凸起分別呈正交式排列，由此構成正交式網格金屬箔電極基材。
8.根據權利要求6所述的網格金屬箔電極基材，其特征在于；所述斜交式網格金屬箔電極基材的網絡節(jié)點的節(jié)距Pa為200-800μm；節(jié)距Pb為200-800μm；節(jié)距Pc為280-1200μm。
9.根據權利要求7所述的網格金屬箔電極基材，其特征在于所述正交式網格金屬箔電極基材的網絡節(jié)點的節(jié)距Pa為200-750μm；節(jié)距Pb為200-750μm；節(jié)距Pc為400-1500μm。
專利摘要一種網格金屬箔電極基材，所述基材由金屬薄板沖壓制成，該金屬薄板的兩個表面均勻分布有凸起，每個凸起上具有一通孔，分布在金屬薄板兩個表面上的凸起呈間隔排列。所述金屬薄板采用鋼帶、鍍鎳鋼帶、銅箔、鎳箔或鋁箔，該金屬薄板的厚度為6－100μm；所述電極基材的厚度為200－700μm；所述網格金屬箔電極基材的開口率為30％～70％。與現(xiàn)有的電池電極基材相比，本實用新型所述網格金屬箔電極基材明顯的優(yōu)點是其加工方便、成本低、適用范圍廣，可以明顯改善可充電電池的綜合性能。
文檔編號H01M4/74GK2857233SQ200520132609
公開日2007年1月10日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權日2005年11月10日
發(fā)明者金寶祥 申請人:北京先達祥技術發(fā)展有限責任公司