一种镍氢电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍氢电池及其制备方法。本发明专利技术的镍氢电池包括正极片、负极片和电解液；正极片包括正极表层材料和正极基材，负极片包括负极表层材料和负极基材；正极表层材料包括：覆钴球形氢氧化镍80～98重量份；和过渡金属氧化物1～8重量份；其中，所述过渡金属氧化物选自第ⅢB族金属氧化物或第IVB族金属氧化物中的一种或多种；负极表层材料包括：La

【技术实现步骤摘要】
一种镍氢电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种镍氢电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]镍氢电池具有无记忆效应、耐过充放电性能强和安全性好的优点。目前，镍氢电池已经广泛地用于移动通讯、笔记本计算机等电子设备上，还有一些大容量的镍氢电池应用于汽油/电动混合动力汽车上。
[0003]CN104362390A公开了一种镍氢电池，该镍氢电池包括钢壳，钢壳的上部开口处通过密封圈设置有组合盖帽，钢壳内设置有通过隔膜予以隔开的正极片和负极片以及电解液。正极基体为发泡镍。正极表面物质包括覆钴球形氢氧化镍，氧化钴或氢氧化钴，氧化钇、氧化饵、二氧化锆、二氧化钛、氧化镱中的二种或三种，PTFE乳液，CMC粉末。负极基体为镀镍穿孔钢带。负极表面物质为AB5或AB3型储氢合金粉，镍粉，石墨，CMC溶液和SBR乳液。电解液由1～5重量份LiOH
·
H2O，20～25重量份NaOH，1～5重量份KOH和60～70重量份去离子水组成。该镍氢电池的使用寿命较短。
[0004]CN102956893A公开了一种镍氢电池，包括正极、负极以及电解液。正极的活性物质包括氢氧化镍、覆钴球形氢氧化镍和氧化钇。负极基体为铜网。负极的活性物质为储氢合金粉末。电解液为氢氧化钾、氢氧化锂、溴化钾、氢氧化钠和氢氧化钡。该镍氢电池的使用寿命较短。
[0005]CN102324578A公开了一种镍氢电池。正极材料由正极活性材料、添加剂和粘结剂组成。正极活性材料为覆钴亚镍，添加剂为钙元素和钇元素的氧化物或氢氧化物，粘结剂为聚四氟乙烯。负极活性材料为合金粉。该方案不适用于提高以La
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Y
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Ni系储氢合金为负极成分的储氢电池的使用寿命。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种镍氢电池。该镍氢电池的使用寿命长。进一步地，该镍氢电池的放电容量高。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提供一种镍氢电池的制备方法。该制备方法能够提高镍氢电池的使用寿命。
[0008]上述技术目的通过如下技术方案实现。
[0009]一方面，本专利技术提供了一种镍氢电池，包括正极片、负极片和电解液；所述正极片包括正极表层材料和正极基材，所述负极片包括负极表层材料和负极基材；
[0010]所述正极表层材料包括：
[0011]覆钴球形氢氧化镍80～98重量份；和
[0012]过渡金属氧化物1～8重量份；
[0013]其中，所述过渡金属氧化物选自第ⅢB族金属氧化物或第IVB族金属氧化物中的一种或多种；
[0014]所述负极表层材料包括：
[0015]La
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Y
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Ni储氢合金80～90重量份；
[0016]导电剂0.1～0.5重量份；和
[0017]氧化钇4～6重量份；
[0018]其中，所述导电剂选自炭黑、乙炔黑或石墨烯中的一种或多种；
[0019]所述电解液包括：
[0020]KOH8～20重量份；
[0021]NaOH13～25重量份；
[0022]LiOH0.5～6重量份；和
[0023]水50～80重量份。
[0024]根据本专利技术的镍氢电池，优选地，所述过渡金属氧化物选自氧化锆或氧化钇中的一种或多种。
[0025]根据本专利技术的镍氢电池，优选地，所述正极片的长度为70～100mm，宽度为30～50mm，厚度为0.3～0.8mm；
[0026]所述负极片的长度为105～150mm，宽度为30～50mm，厚度为0.05～0.4mm。
[0027]根据本专利技术的镍氢电池，优选地，所述La
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Y
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Ni储氢合金具有如下所述的组成：
[0028]RE
x
Y
y
Ni
d
Mn
a
Al
b
M
c
[0029]其中，RE选自La、Ce、Sm、Gd中的一种或多种，且必须含有La；M选自Co、Fe、Cu中的一种或多种；
[0030]其中，0.2≤x≤0.8，x+y＝2，0.1≤a≤0.4，0.1≤b≤0.4，0.1≤c≤0.5，6.7≤a+b+c+d≤7.2；x、y、a、b、c、d分别表示各元素的摩尔份数。
[0031]根据本专利技术的镍氢电池，优选地，所述正极基材为泡沫镍，所述负极基材为镀镍钢带。
[0032]根据本专利技术的镍氢电池，优选地，所述正极表层材料还包括第一粘结剂，所述第一粘结剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶或聚四氟乙烯中的一种或多种；
[0033]所述负极表层材料还包括第二粘结剂，所述第二粘结剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶或聚四氟乙烯中的一种或多种。
[0034]根据本专利技术的镍氢电池，优选地，所述镍氢电池还包括隔膜和外壳；
[0035]所述隔膜位于所述正极片和所述负极片之间，所述隔膜为磺化隔膜或接枝隔膜；
[0036]所述正极片、负极片、隔膜和电解液位于所述外壳内。
[0037]另一方面，本专利技术提供了上述镍氢电池的制备方法，包括如下步骤：
[0038](1)将正极表层材料涂覆在正极基材上，得到正极片；
[0039](2)将负极表层材料涂覆在负极基材上，得到负极片；
[0040](3)将隔膜、负极片和正极片卷绕成极组；将极组装入外壳内，得到预制电池；
[0041](4)将电解液加入到预制电池中，得到加液后预制电池；
[0042](5)将预制电池盖帽，然后在压力小于等于3000Pa的条件下封口，得到镍氢电池。
[0043]根据本专利技术的制备方法，优选地，步骤(1)中，将正极基材预压，然后涂胶，得到涂胶正极基材；将正极表层材料涂覆在涂胶正极基材上，然后辊压，得到正极预制品；将正极预制品软化和修边，得到正极片；
[0044]步骤(2)中，将含有负极表层材料的浆液涂覆在负极基材上，得到涂覆有负极表层材料的负极基材；将涂覆有负极表层材料的负极基材干燥，然后压片，得到负极预制品；将负极预制品软化和修边，得到负极片。
[0045]根据本专利技术的制备方法，优选地，采用真空注液的方式将电解液加入到预制电池中。
[0046]本专利技术的镍氢电池具有较长的使用寿命。进一步地，该镍氢电池具有较高的放电容量。本专利技术的制备方法能够进一步地提高镍氢电池的使用寿命。
具体实施方式
[0047]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0048]<镍氢电池>
[0049]本专利技术的镍氢电池包括正极片、负极片和电解液。在某些实施方式中，镍氢电池还包括隔膜和外壳中的一项或多项。
[0050]正极片
[0051]本专利技术的正极片包括正极表层材料和正极基材。正极表层材料负载于正极基材上。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍氢电池，其特征在于，包括正极片、负极片和电解液；所述正极片包括正极表层材料和正极基材，所述负极片包括负极表层材料和负极基材；所述正极表层材料包括：覆钴球形氢氧化镍80～98重量份；和过渡金属氧化物1～8重量份；其中，所述过渡金属氧化物选自第ⅢB族金属氧化物或第IVB族金属氧化物中的一种或多种；所述负极表层材料包括：La
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Y
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Ni储氢合金80～90重量份；导电剂0.1～0.5重量份；氧化钇4～6重量份；其中，所述导电剂选自炭黑、乙炔黑或石墨烯中的一种或多种；所述电解液包括：2.根据权利要求1所述的镍氢电池，其特征在于，所述过渡金属氧化物选自氧化锆或氧化钇中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的镍氢电池，其特征在于：所述正极片的长度为70～100mm，宽度为30～50mm，厚度为0.3～0.8mm；所述负极片的长度为105～150mm，宽度为30～50mm，厚度为0.05～0.4mm。4.根据权利要求1所述的镍氢电池，其特征在于，所述La
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Y
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Ni储氢合金具有如下所述的组成：RE
x
Y
y
Ni
d
Mn
a
Al
b
M
c
其中，RE选自La、Ce、Sm、Gd中的一种或多种，且必须含有La；M选自Co、Fe、Cu中的一种或多种；其中，0.2≤x≤0.8，x+y＝2，0.1≤a≤0.4，0.1≤b≤0.4，0.1≤c≤0.5，6.7≤a+b+c+d≤7.2；x、y、a、b、c、...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐津，闫慧忠，刘威，王利，邓沅，李宝犬，许永燕，许亚茹，
申请(专利权)人：内蒙古稀土功能材料创新中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：