一种宽温高功率镍氢电池及其制作工艺制造技术

本发明专利技术为能在不同温度环境使用的高功率镍氢电池制造方法，产品主要适用于能在不同温度环境使用的高功率镍氢电池。本发明专利技术的技术方案是：电池正极材料用电化包覆8%-10%Co具有高、低温同时有高倍率放电性能的球型Ni（0H）2，添加提高高温充电效率的二氧化钛。电池负极材料用MmNi4.38Co0.46Mn0.11Al0.3Mg0.05加入具有高温和低温环境反应活泼的Mg元素的合金材料。在电解液中加入低温活性物。通过高温老化和高倍率充放电让负极形成超导电能力的镍网。达到电池在－45℃-85℃温度环境下能够高倍率放电，以提高镍氢电池不同环境温度高倍率工作电流的使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可充电二次电池及制造领域，尤其涉及一种宽温高功率镍氢电池及其制作工艺。
技术介绍
镍氢电池经过多年的发展，现有技术生产的镍氢电池产品局限在不同温度环境中低倍率（0.2C）放电。由于镍氢电池的应用越来越广泛，特别是白天黑夜环境温差大的地区，冬季和夏季温差大的地区，还有特殊要求温度环境差异大的地方，满足不了用户的高倍率放电使用要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能在不同温度环境使用的高功率镍氢电池，以适应-45℃～85℃工作环境下高倍率放电的用户使用要求。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种宽温高功率镍氢电池，其特征在于：包括正极片、负极片和电解液；所述正极片包括泡沫镍导电基体、覆Co球型Ni（0H）2、二氧化钛和PTFE乳液，所述覆Co球型Ni（0H）2、二氧化钛和PTFE乳液通过干法拉制在泡沫镍导电基体上；所述覆Co球型Ni（0H）2为电化包覆8%-10%Co具有高温低温同时有高倍率放电性能的球型Ni（0H）2。本专利技术中，二氧化钛能够提高高温充电效率。上述的宽温高功率镍氢电池，优选的，所述负极片包括铜网导电基体、MmNi、Co、Mn、Al和具有高温和低温环境反应活泼的Mg元素组成的合金材料，所述MmNi，Co，Mn，Al和Mg的组分质量比为4.38：0.46：0.11：0.3：0.05；所述MmNi、Co、Mn、Al、和Mg元素组成的合金材<br>料通过干法拉制在铜网导电基体上。上述的宽温高功率镍氢电池，优选的，所述电解液的浓度为1.31～1.32g/ml，电解液由质量百分比33.65%的KOH、1.35%的LiOH、65%的去离子水混合溶解后加入混合液质量0.3％的低温活性剂PAAK（丙烯酸钾盐）配制而成。一种如上述的宽温高功率镍氢电池的制作工艺，包括以下步骤：1）正极片的制作，按质量百分比为98％电化包覆Co的球型Ni(OH)2和2％二氧化钛混合均匀，向混合物中喷入质量百分比为1%-1.5%的PTFE乳液，PTFE乳液的浓度为20%，机械混合均匀，过100目筛，按15-25mAh/cm2干法拉制在泡沫镍导电基体上，碾压、裁切成所需尺寸，软化并去除表面毛刺；2）负极片的制作，用MmNi、Co、Mn、Al合金中加入具有高温和低温环境反应活泼的Mg元素合金材料，按25-35mAh/cm2干法拉制在铜网导电基体上，碾压、裁切成所需尺寸；3）电解液的配制，将质量百分比33.65%的KOH和1.35%的LiOH与65%的去离子水混合溶解后加入0.3％低温活性剂PAAK（丙烯酸钾盐）配制1.31～1.32g/ml的电解液，混合溶解冷却待用；4）装配，将制备好的正、负极片用高温稳定性和透气性好的GK22453-15L隔膜卷绕装入钢壳内，放防护圈—压极组—冲槽—抹油—焊接集流片—注电解液—焊接盖帽—封口—化成，即完成能在不同温度环境使用的高功率镍氢电池；上述的宽温高功率镍氢电池的制作工艺，优选的，所述化成为在45℃温化16-20小时，0.1C充电3小时转0.2C充电6小时，0.2C放电260分钟，55℃老化24小时，0.5C充电138分钟，0.5C放电到1.0V，2C充电45分钟，5C放电到0.8V。抽取试验的宽温高功率60D8000P电池3只电池分别在25℃、-45℃、85℃环境温度1C充电72分钟，5C放电到0.7V测试放电效率见下表：与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、制造工艺简单，制造成本低，零下45℃5C（40A）放电效率达到88%，85℃5C（40A）放电效率达到90%。2、提高了镍氢电池超宽温环境下高倍率放电性能。-45℃～80℃超宽温环境能够5C倍率放电效率88%～90%，满足了特殊环境中高倍率放电性能需求。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。实施例1一种宽温高功率镍氢电池，包括正极片、负极片和电解液；所述正极片包括泡沫镍导电基体、覆Co球型Ni（0H）2、二氧化钛和PTFE乳液，所述覆Co球型Ni（0H）2、二氧化钛和PTFE乳液通过干法拉制在泡沫镍导电基体上；所述覆Co球型Ni（0H）2为电化包覆8%-10%Co具有高温低温同时有高倍率放电性能的球型Ni（0H）2。本实施例中，负极片包括铜网导电基体、MmNi、Co、Mn、Al和具有高温和低温环境反应活泼的Mg元素组成的合金材料，MmNi，Co，Mn，Al和Mg的组分质量比为4.38：0.46：0.11：0.3：0.05；MmNi、Co、Mn、Al、和Mg元素组成的合金材料通过干法拉制在铜网导电基体上。本实施例中，电解液的浓度为1.31～1.32g/ml，电解液由质量百分比33.65%的KOH、1.35%的LiOH、65%的去离子水混合溶解后加入混合液质量0.3％的低温活性剂PAAK（丙烯酸钾盐）配制而成。本实施例的宽温高功率镍氢电池的制作工艺，包括以下步骤：1）正极片的制作，按质量百分比为98％电化包覆Co的球型Ni(OH)2和2％二氧化钛混合均匀，向混合物中喷入质量百分比为1%-1.5%的PTFE乳液（浓度为20%），机械混合均匀，过100目筛，按15-25mAh/cm2干法拉制在泡沫镍导电基体上，碾压、裁切成所需尺寸，软化并去除表面毛刺；2）负极片的制作，用MmNi、Co、Mn、Al合金中加入具有高温和低温环境反应活泼的Mg元素合金材料，按25-35mAh/cm2干法拉制在铜网导电基体上，碾压、裁切成所需尺寸；3）电解液的配制，将质量百分比33.65%的KOH和1.35%的LiOH与65%的去离子水混合溶解后加入0.3％低温活性剂PAAK（丙烯酸钾盐）配制1.31～1.32g/ml的电解液，混合溶解冷却待用；4）装配，将制备好的正、负极片用高温稳定性和透气性好的GK22453-15L隔膜卷绕装入钢壳内，放防护圈—压极组—冲槽—抹油—焊接集流片—注电解液—焊接盖帽—封口—化成，即完成能在不同温度环境使用的高功率镍氢电池；5）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽温高功率镍氢电池，其特征在于：包括正极片、负极片和电解液；所述正极片包括泡沫镍导电基体、覆Co球型Ni（0H）2、二氧化钛和PTFE乳液，所述覆Co球型Ni（0H）2、二氧化钛和PTFE乳液通过干法拉制在泡沫镍导电基体上；所述覆Co球型Ni（0H）2为在具有高温低温同时有高倍率放电性能的球型Ni（0H）2的表面电化包覆相对于Ni(OH)2重量8%‑10%的Co。

【技术特征摘要】
1.一种宽温高功率镍氢电池，其特征在于：包括正极片、负极片和电解液；所述正极片
包括泡沫镍导电基体、覆Co球型Ni（0H）2、二氧化钛和PTFE乳液，所述覆Co球型Ni（0H）2、二氧
化钛和PTFE乳液通过干法拉制在泡沫镍导电基体上；所述覆Co球型Ni（0H）2为在具有高温
低温同时有高倍率放电性能的球型Ni（0H）2的表面电化包覆相对于Ni(OH)2重量8%-10%的
Co。
2.根据权利要求1所述的宽温高功率镍氢电池，其特征在于：所述负极片包括铜网导电
基体、MmNi、Co、Mn、Al和具有高温和低温环境反应活泼的Mg元素组成的合金材料，所述
MmNi，Co，Mn，Al和Mg的组分质量比为4.38：0.46：0.11：0.3：0.05；所述MmNi、Co、Mn、Al、和Mg
元素组成的合金材料通过干法拉制在铜网导电基体上。
3.根据权利要求1或2所述的宽温高功率镍氢电池，其特征在于：所述电解液的浓度为
1.31～1.32g/ml，电解液由质量百分比33.65%的KOH、1.35%的LiOH、65%的去离子水混合溶
解后加入混合液质量0.3％的低温活性剂PAAK配制而成。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的宽温高功率镍氢电池的制作工艺，其特征在于，包
括以下步骤：1）正极片的制作，按质量百分比为98％电化包覆Co...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淼，刘建忠，
申请(专利权)人：湖南格瑞普新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43