镍氢动力电池第四章 镍氢电池制作工艺
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化成制度：就是在控制的温度下，对电池进行一些 的充放电。包括温度、充放电制度、搁置时间，化 成次数等参数。
开口化成
化成工艺： 注液（过量） 开口化成 封口 封口化成、检测
甩液
封口化成
化成工艺： 注液 封口
化成检测
预充电
高温搁置
注意事项
由于开始阶段物质基本上没有活性，为了减小 极化，防止产生大量气体导致安全阀开启，应 以小电流充电。 预充电 热搁置 充放电
第二节 贮氢电极制造工艺
衡量工艺的条件为： 1、 电极电性能高，且稳定； 2、 工艺简单、便于操作； 3、 工艺参数容易控制，适合工业化生
产，自动化程度高； 4、 成本低。
烧结法
工艺流程 贮氢合金+添加剂
烧结 辊压
和粉 冲切
干辊压 导电网架
镀镍钢带压膜法
工艺流程
配料 和膏
合膜
极片
（2） 贮氢电极表面更容易被氧化，在空气中暴露时间过长会 在其表面形成一层氧化膜，影响电池的化成及性能，所以贮氢电 极长期存放必须真空贮存。
（3） 合金粉拆封后最好一次性用完，否则仍需要真空贮存。 泡沫式贮氢电极厚度比拉浆法略厚一些，一般在0.4~0.5mm左右。
电池装配工艺
电池装配的主要技术关键：
泡沫式贮氢电极制造工艺
其连续上浆过程与镍电极制作方法相同，烘干温度控 制与拉浆法相同。但在工艺过程中需要注意，由于贮 氢合金粉在制备过程或贮存过程中会吸收一部分氢气， 所以在高温情况下或遇到明火时容易燃烧。
（1） 烘干时必须严格控制好温度，并且根据泡沫镍带走速及 厚度调整烘干温度。清粉必须清干净，点焊引流条与极耳时注意 不要打火，机头不能过热发红，以防引燃极片。
圆柱型电池装配工艺
工艺流程
正负极、隔膜准备
卷绕
滚槽 注电解液 封口
化成
检验
入壳
方型电池的装配工艺
方型电池装配工艺流程：
正负极准备
叠片
绝缘电阻检
测 焊接极耳束
剪切
焊极柱 绝缘电阻检测 入壳 绝
缘电阻检测
焊盖
极柱处密封
检漏 注液 封口
各工序注意事项
叠片 焊接极柱 入壳 焊盖 检漏 注液 封口
制膜
调厚度
冲孔钢带湿法负极片必须解决的问题
1，选择合适的冲孔钢带厚度、面密度、孔径 及孔距等等； 2，负极的配方非常关键； 3，负极的粘接剂也非常重要； 4，负极混干粉特别要注意，混粉机转速、混 粉时间、混粉的步骤、保护措施等
5，负极浆的粘度要控制好； 6，负极浆的陈化时间控制； 7，负极的表面处理如何选择
Co的转化
溶解
沉积
充电
CoO
HCoO2
β–Co(OH)2
溶解
β–CoOOH
第五节 电池分选
分选的目的 一致性影响 分选方法
第六节 电池组结构与装配
电池组的设计包括电性能设计、机械设计和热 设计。其设计需要达到如下要求：
（1） 符合使用设备的电源技术指标； （2） 采用电池组外科或框架结构，电池之
第四章 电池制作工艺
镍电极制造工艺
两种工艺的特点
烧结式：工艺复杂，制作成本高，电极比能量 低，一般为400~500mAh/cm3，但电极稳定性 好，电池高功率放电性能好，高低温性能好， 电池寿命长，主要应用与高功率应用方面：如 混合电动车、航空电池、应急、启动等。
泡沫式：电池容量高，制造工艺简便，设备投 资少，成本比烧结式低，性能可满足大部分民 用要求。高倍率放电性能较差，产品质量均衡 性有待改善。电极比能量一般可以达到 600~750mAh/cm3。
间紧装配，防止因电池内部压力产生而变形； （3） 电池间或与结构组件达到电绝缘； （4） 能够提供散热通道，使热量从电池传
递到受热器或辐射器上； （5）使电池组能牢固的固定于整机上。
电池组装配
钢壳电池装配另部件设计 绝缘
i. 电 池 的 电 解 液 量 应 控 制 在 电 池 极 组 重 量的 16~20%范围内，既保证电池的密封又有稳定 的电性能。
ii.电池另部件尺寸的配合是保证电池质量稳定 和提高合格率的主要因素；
iii.电解液量确定以后，密封的关键是电池各漏 口处的密封和控制； ⅳ.电池的重量影响电池的容量，重量的一致性 可以解决电池容量的离散性。
第四节 电池化成
化成的目的和定义
定义：化成就是通过几次充放电循环，将正极的氢 氧化镍和负极物质转化为具备活性的物质的过程。
化成分为开口化成和封口化成。开口化成的目的除 了将物质装变为活性物质外，还有清除杂质、稳定 容量等作用，同时可以调节电池的充放电储备比例。 封口化成也有稳定容量等作用。
化成工序是电池制作过程中最重要的一道工序。电 极制作的好，但化成不好，电池性能就发挥不出来， 并且化成出现问题的电池很难再修复过来。
烧结式电极制造工艺
工艺流程
和浆
上浆
浸渍
化成
烘干 裁片
烧结 焊极耳
泡沫式电极制造工艺
工艺流程
泡沫镍开卷 预压
部分粉过筛 和粉
上浆
和浆、磨浆
和黏合剂
烘干 压片 裁片
清粉
焊
接引流条及极耳 去毛刺
焊接隔膜袋
泡沫式电极制造工艺
各工序注意事项
过筛 和粉 和粘和剂 和浆 预压 上浆 烘干 碾压裁切 清粉 点焊引流条与极耳 滚焊 去毛刺] 焊隔பைடு நூலகம்袋
泡沫式贮氢电极制造工艺
贮氢电极泡沫式工艺与镍电极泡沫式工艺相同， 但对泡沫镍的要求不同。镍电极粉料的粒径一 般在7~11μm左右，而贮氢合金粉的粒径在 30~70μm，而且贮氢合金导电性比正极物质要 高得多，所以，负极选用的泡沫镍孔径要比正 极大，正极一般选用110PPI，负极的为80PPI （PPI为每英寸长度上的孔数），而且正极泡 沫镍厚度比负极的要厚一些。采用小粒径的合 金粉，可以采用孔径较小的泡沫镍。
开口化成
化成工艺： 注液（过量） 开口化成 封口 封口化成、检测
甩液
封口化成
化成工艺： 注液 封口
化成检测
预充电
高温搁置
注意事项
由于开始阶段物质基本上没有活性，为了减小 极化，防止产生大量气体导致安全阀开启，应 以小电流充电。 预充电 热搁置 充放电
第二节 贮氢电极制造工艺
衡量工艺的条件为： 1、 电极电性能高，且稳定； 2、 工艺简单、便于操作； 3、 工艺参数容易控制，适合工业化生
产，自动化程度高； 4、 成本低。
烧结法
工艺流程 贮氢合金+添加剂
烧结 辊压
和粉 冲切
干辊压 导电网架
镀镍钢带压膜法
工艺流程
配料 和膏
合膜
极片
（2） 贮氢电极表面更容易被氧化，在空气中暴露时间过长会 在其表面形成一层氧化膜，影响电池的化成及性能，所以贮氢电 极长期存放必须真空贮存。
（3） 合金粉拆封后最好一次性用完，否则仍需要真空贮存。 泡沫式贮氢电极厚度比拉浆法略厚一些，一般在0.4~0.5mm左右。
电池装配工艺
电池装配的主要技术关键：
泡沫式贮氢电极制造工艺
其连续上浆过程与镍电极制作方法相同，烘干温度控 制与拉浆法相同。但在工艺过程中需要注意，由于贮 氢合金粉在制备过程或贮存过程中会吸收一部分氢气， 所以在高温情况下或遇到明火时容易燃烧。
（1） 烘干时必须严格控制好温度，并且根据泡沫镍带走速及 厚度调整烘干温度。清粉必须清干净，点焊引流条与极耳时注意 不要打火，机头不能过热发红，以防引燃极片。
圆柱型电池装配工艺
工艺流程
正负极、隔膜准备
卷绕
滚槽 注电解液 封口
化成
检验
入壳
方型电池的装配工艺
方型电池装配工艺流程：
正负极准备
叠片
绝缘电阻检
测 焊接极耳束
剪切
焊极柱 绝缘电阻检测 入壳 绝
缘电阻检测
焊盖
极柱处密封
检漏 注液 封口
各工序注意事项
叠片 焊接极柱 入壳 焊盖 检漏 注液 封口
制膜
调厚度
冲孔钢带湿法负极片必须解决的问题
1，选择合适的冲孔钢带厚度、面密度、孔径 及孔距等等； 2，负极的配方非常关键； 3，负极的粘接剂也非常重要； 4，负极混干粉特别要注意，混粉机转速、混 粉时间、混粉的步骤、保护措施等
5，负极浆的粘度要控制好； 6，负极浆的陈化时间控制； 7，负极的表面处理如何选择
Co的转化
溶解
沉积
充电
CoO
HCoO2
β–Co(OH)2
溶解
β–CoOOH
第五节 电池分选
分选的目的 一致性影响 分选方法
第六节 电池组结构与装配
电池组的设计包括电性能设计、机械设计和热 设计。其设计需要达到如下要求：
（1） 符合使用设备的电源技术指标； （2） 采用电池组外科或框架结构，电池之
第四章 电池制作工艺
镍电极制造工艺
两种工艺的特点
烧结式：工艺复杂，制作成本高，电极比能量 低，一般为400~500mAh/cm3，但电极稳定性 好，电池高功率放电性能好，高低温性能好， 电池寿命长，主要应用与高功率应用方面：如 混合电动车、航空电池、应急、启动等。
泡沫式：电池容量高，制造工艺简便，设备投 资少，成本比烧结式低，性能可满足大部分民 用要求。高倍率放电性能较差，产品质量均衡 性有待改善。电极比能量一般可以达到 600~750mAh/cm3。
间紧装配，防止因电池内部压力产生而变形； （3） 电池间或与结构组件达到电绝缘； （4） 能够提供散热通道，使热量从电池传
递到受热器或辐射器上； （5）使电池组能牢固的固定于整机上。
电池组装配
钢壳电池装配另部件设计 绝缘
i. 电 池 的 电 解 液 量 应 控 制 在 电 池 极 组 重 量的 16~20%范围内，既保证电池的密封又有稳定 的电性能。
ii.电池另部件尺寸的配合是保证电池质量稳定 和提高合格率的主要因素；
iii.电解液量确定以后，密封的关键是电池各漏 口处的密封和控制； ⅳ.电池的重量影响电池的容量，重量的一致性 可以解决电池容量的离散性。
第四节 电池化成
化成的目的和定义
定义：化成就是通过几次充放电循环，将正极的氢 氧化镍和负极物质转化为具备活性的物质的过程。
化成分为开口化成和封口化成。开口化成的目的除 了将物质装变为活性物质外，还有清除杂质、稳定 容量等作用，同时可以调节电池的充放电储备比例。 封口化成也有稳定容量等作用。
化成工序是电池制作过程中最重要的一道工序。电 极制作的好，但化成不好，电池性能就发挥不出来， 并且化成出现问题的电池很难再修复过来。
烧结式电极制造工艺
工艺流程
和浆
上浆
浸渍
化成
烘干 裁片
烧结 焊极耳
泡沫式电极制造工艺
工艺流程
泡沫镍开卷 预压
部分粉过筛 和粉
上浆
和浆、磨浆
和黏合剂
烘干 压片 裁片
清粉
焊
接引流条及极耳 去毛刺
焊接隔膜袋
泡沫式电极制造工艺
各工序注意事项
过筛 和粉 和粘和剂 和浆 预压 上浆 烘干 碾压裁切 清粉 点焊引流条与极耳 滚焊 去毛刺] 焊隔பைடு நூலகம்袋
泡沫式贮氢电极制造工艺
贮氢电极泡沫式工艺与镍电极泡沫式工艺相同， 但对泡沫镍的要求不同。镍电极粉料的粒径一 般在7~11μm左右，而贮氢合金粉的粒径在 30~70μm，而且贮氢合金导电性比正极物质要 高得多，所以，负极选用的泡沫镍孔径要比正 极大，正极一般选用110PPI，负极的为80PPI （PPI为每英寸长度上的孔数），而且正极泡 沫镍厚度比负极的要厚一些。采用小粒径的合 金粉，可以采用孔径较小的泡沫镍。