一种镍氢高温充电电池的制作工艺制造技术

一种镍氢高温充电电池的制作工艺，包括正极、负极、隔膜，正、负极填充活性物质，钢壳内并注入电解液，其特征在于正极基体材料采用面密度在３８０－５５０ｇ／ｍ↑［２］的泡沫镍，正极活性材料采用内加钴的加锌加钴高温球镍，正极添加剂采用钙、钇、钴元素添加剂，负极活性材料的负极合金粉采用吸氢平台低的长寿命型合金粉。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种电池制作工艺，具体涉及一种在高温环境下工作的镍氢高温充电电池的制作工艺。
技术介绍
：人类自工业革命以来，随着众所周知的全球环境变暖，“温室效应”增加的原因，环保、耐高温的镍氢高温电池得到了越来越广泛的应用，人们对可充电池的要求也就越来越高，主要是在赤道附近地区城市高温天气比较多且长，常规充电电池常常因为在高温环境下小电流充不满电，又要持续小电流放电来保证使用，如果高温小电流充电效率过低，不仅不能保证使用时间，还因为电池长期过放电影响电池的使用寿命。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种在高温环境下小电流充电效率高、充电电池使用寿命长的镍氢高温充电电池的制作工艺。本专利技术采用的技术方案是：这种镍氢高温充电电池的制作工艺，包括正极、负极、隔膜，正、负极填充活性物质，钢壳内并注入电解液，正极基体材料采用面密度在380-550g/m2的泡沫镍，正极活性材料采用内加钴的加锌加钴高温球镍，正极添加剂采用钙、钇、钴元素添加剂，负极活性材料的负极合金粉采用吸氢平台低的长寿命型合金粉。-->上述技术方案中，隔膜采用经过接枝技术和等离子技术处理的隔膜。上述技术方案中，隔膜纸加长完全包住负极，正、负极容量比在1∶1.5～2.2之间。上述技术方案中，钙、钇、钴元素添加剂可采用氟化钙、氢氧化钙、氧化钇、钴粉中的一种或几种混合物。上述技术方案中，吸氧平台低的长寿命型合金粉为金峰航6T-30、6H-30，厦门钨业ML-01、ML-05、ML-03或内蒙古稀奥科的T2A-180型合金粉。上述技术方案中，电解液采用常规钾、钠、锂三元电解液配方，并在电解液中减少钾的含量，提高钠和锂的含量，适当提高电解液中氢氧根(OH-)的摩尔浓度，再加入少量氢氧化钡。其电解液的配方质量比范围是：KOH∶NaOH∶LiOH∶H2O∶Ba(OH)2＝10～30％∶5～20％∶1～3.5％∶60～70％∶0.1～0.5％，其中OH-的摩尔浓度控制在7.8～8.5摩尔/升，电解液的密度为1.295～1.330。上述技术方案中，高温球镍是在加锌球镍的表面进中行包钴，加入3％-15％的氧化亚钴(CoO)，再加1％-5％的钙、钇、钴元素添加剂，这种钙、钇、钴元素添加剂为氟化钙、氢氧化钙、氧化钇、钴粉其中之一或几种的混和物。本专利技术由于负极合金粉采用高温性能好、长寿命型合金粉，从而提高了电池在高温环境下的小电流充电效率和使用寿命，正极基体采用面密度稍大的发泡镍，正极活性材料采用内加钴加锌球镍和加钴球镍以提高电池的高温充电性能；隔膜采用经过接枝技术和等离子技术处理的隔膜，从而提高电池在高温环境下充电效率和荷电保持能力；本专利技术还优化正负极结构，尽量使负极与钢壳接触面积减小来减少电池的自放电，正负极容量配比在1∶1.5～2.2之间，足量的负极容量保证了电池高温环境下的过放恢复能力；本专利技术的电解液采用常规-->钾、钠、锂三元电解液改进后的配方，在电解液中减少钾的含量，提高钠和锂的含量，适当提高电解液中氢氧根(OH)的摩尔浓度，再加入少量氢氧化钡除去碱液中的杂质，因氢氧化钡与杂质反应生成钡盐沉淀，在高温环境下，此种电解液配方对提高高温环境下电极活性物质的利用率和降低自放电十分有利。因此，本专利技术通过对活性材料的选择、正负极片的配比优化、电解液改进配方以及电池隔膜的选择，达到提高电池在高温环境下小电流充电效率的要求。附图说明：图1、图2为43SC2800mAh镍氢高温电池充电效率、放电性能检测结果表图3为49C4500mAh镍氢高温电池高温充放电性能检测结果表具体实施方式：本专利技术主要是通过对正负极活性材料和添加剂的选择、正负极片配方的优化、电解液配方的优化以及隔膜的选择，从而达到满足电池在高温环境下小电流高充电效率的要求。本专利技术所述的材料包括负极合金粉、正极基体材料、正极导电剂和添加剂、正极球型氢氧化亚镍，隔膜纸。镍氢电池高温性能不好的主要原因之一是随着温度的升高，负极合金的吸放氢的平衡压力(PCT平台)也会升高，导致吸氢性能下降.因此，想做好高温镍氢电池，负极材料是一个很关键的因素，本专利技术所述的负极合金粉采用吸氢平台低的长寿命型合金粉，如金峰航6T-30、6H-30，厦门钨业ML-01、ML-05、ML-03，内蒙古稀奥科的T2A-180等，由于这些合金粉中杂质少且钴含量较高，从而提高电池在高温环境下的小电流充电效率和-->使用寿命，本专利技术中所述的正极基体采用面密度在380～550g/m2的泡沫镍(因面密度大的发泡镍中镍含量较多，能够加强电池的集流效果，提高电池小电流充电效率)，正极活性材料采用内加钴的加锌加钴高温球镍，高温球镍是在加锌球镍的表面进行包钴，通过此种工艺，球镍在高温环境下的电性能和稳定性更好，再加入3％-15％的氧化亚钴(CoO)，再加如1％-5％的钙、钇、钴元素添加剂(如氟化钙、氢氧化钙、氧化钇、钴粉其中之一或混和物)，实验证明，通过这种混合配方，正极在高温环境下小电流充电效率比常规配方高出约50％-70％，且能提高电池的过放电恢复性能；隔膜采用经过接枝技术和等离子技术处理的隔膜来提高电池的充电效率和减小自放电，这种隔膜型号有FS2227-20、SCIMAT700/25、600/25、700/30K、FV4365K等。本专利技术所述的正负极结构，其中隔膜纸加长完全包住负极，尽量使负极与钢壳接触面积减小来减少电池的自放电，因为电池自放电主要在负极(负极活性物质为活泼的金属粉末，在水溶液中其电势比氢负，可发生置换氢气的反应，若在电极中存在着氢电势低的金属杂质，这些杂质和负极活性物质能组成腐蚀微电路，结果负极金属自溶，并有氢气析出，从而减少容量，电解液中的杂质起同样作用)，正负极容量比在1∶1.5以上，(只有保证有足够负极余量，电池的使用寿命才会更长。)本专利技术正负极均采用简单的干法制片工艺。本专利技术所述的电解液采用常规钾、钠、锂三元电解液改进后的配方，Li降低电极膨胀，提高寿命，降低自放电，也可提高高温充电效率；Na主要是提高高温充电性能，在电解液中减少钾的含量，提高钠和Li的含量，适当提高电解液中氢氧根(OH-)的摩尔浓度，再加入少量氢氧化钡除去碱液中的杂质(氢氧化钡与杂质反应生成钡盐沉淀)，实验证明，在高温环境下，此种配方对提-->高电极活性物质的利用率和降低自放电十分有利。实施例1：43SC2800mAh镍氢高温电池43SC2800mAh镍氢高温电池属于高容量电池，电池的装配有一定的难度，为了尽量减小松紧，从而尽可能减小电池的自放电，因此采取了比常规电池松紧度小(85％-96％)的设计，隔膜纸加长包住负极，减小负极外圈与钢壳的接触面积；正极基体采用长沙力元新材料股份有限公司生产的420g/m2发泡镍做基体材料，氢氧化亚镍采用江门长顺高温球镍和广州星明亚钴以(80％-95％)∶(5％-15％)比率混合，再加如1％-5％的钙、钇、钴元素添加剂(如氢氧化钙、氧化钇、钴粉的其中之一或几种的混和物)，负极采用高温合金粉(金峰航6T-30、6H-30或内蒙古稀奥科的T2A-180其中之一)，隔膜采用经接枝技术和等离子技术处理的湿敷型隔膜(SCIMAT700/25或SCIMAT 600/25)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍氢高温充电电池的制作工艺，包括正极、负极、隔膜，正、负极 填充活性物质，钢壳内并注入电解液，其特征在于正极基体材料采用面密度在 380-550g/m2的泡沫镍，正极活性材料采用内加钴的加锌加钴高温球镍，正极 添加剂采用钙、钇、钴元素添加剂，负极活性材料的负极合金粉采用吸氢平台 低的长寿命型合金粉。

【技术特征摘要】
1.一种镍氢高温充电电池的制作工艺，包括正极、负极、隔膜，正、负极填充活性物质，钢壳内并注入电解液，其特征在于正极基体材料采用面密度在380-550g/m2的泡沫镍，正极活性材料采用内加钴的加锌加钴高温球镍，正极添加剂采用钙、钇、钴元素添加剂，负极活性材料的负极合金粉采用吸氢平台低的长寿命型合金粉。2.根据权利要求1所述的镍氢高温充电电池的制作工艺，其特征在于隔膜采用经过接枝技术和等离子技术处理的隔膜。3.根据权利要求1所述的镍氢高温充电电池的制作工艺，其特征在于隔膜纸加长完全包住负极，正、负极容量比在1∶1.5～2.2之间。4.根据权利要求1所述的镍氢高温充电电池的制作工艺，其特征在于钙、钇、钴元素添加剂可采用氟化钙、氢氧化钙、氧化钇、钴粉其中的一种或混合物。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊兴海，杨书胜，周建明，钟发平，
申请(专利权)人：湖南科力远高技术有限公司，
类型：发明
国别省市：