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传统化学方法制备的活性银粉,其电化学活性和堆密度能满足电极性能的要求,但是它不具有流动性,只能采用人工铺粉模具压制的方法制作电极。
本文采用全新的活性银粉的制备方法,独立研发出银镁合金粉烧结氧化处理的新工艺。制备的银粉除了具有传统化学方法制备的活性银粉的性质,还具有流动性。这种制备方法的成功是实现银电极机械自动辊压的必要条件。
论文首先通过正交试验考查了熔炼方式、氧化温度、氧化时搅拌次数、酸处理方式对活性银粉性能的影响,初步确定了制备银粉的工艺条件。然后详细探讨了氧化时间、氧化温度、合金镁含量对活性银粉性能的影响。应用数理统计方法分析了试验数据,确定以相对镁含量为5.5%的银镁合金作为制备活性银粉的原料,LO气烧结氧化相对温度为120℃~132℃,氧化时间为1.5h。经过有机酸处理后静置24h,得到的银粉活性达到70%以上,堆密度为1.1~1.25 g/cm3,流动性为0.5g/s,略高于直接酸化法制备的银粉。银粉颗粒粒径分布均匀并且集中,粒径小于45μm颗粒少于总量的10%,适于压制厚度低于0.4mm的薄型极板。采用扫描电镜(SEM)对合金颗粒、氧化后的颗粒和银粉颗粒的形貌进行了观测,并分析了银粉颗粒结构对辊压电极质量的影响。
用本方法制备的活性银粉辊压成电极装配的产品试验电池,性能测试结果表明:在相同参数设计和大电流负载下,电池的电压和容量性能均高于以传统活性银粉压制的电极装配成的电池。
本文构画了扩大生产的前景,提出了全自动辊压电极设备的基本集成功能的要求。