一种镍氢电池制作方法技术

本发明专利技术公开了一种镍氢电池的制作方法，该方法包括：正极制作步骤、负极制作步骤、隔膜卷制步骤、电解液注入步骤与封口步骤，其中，正极制作步骤包括：含有钙元素添加剂的正极材料制备、正极材料涂布与正极压片子步骤；电解液注入步骤包括含有氢氧化钠的电解液配制与电解液注入子步骤。根据本发明专利技术的方法，协同使用钙元素添加剂与氢氧化钠，一方面显著提高镍氢电池的充电效率与充电克容量，另一方面在其贮存与使用过程中保证导电网络的稳定性；而且在相同克容量情况下，钙元素添加剂的使用可以降低对电解液的浓度要求。本发明专利技术的方法工艺简单、成本低，并能大幅度提高镍氢电池的克容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池制作方法，更具体地，涉及镍氢电池的制作方法。
技术介绍
随着电子产品的高速发展，便携式的电子移动设备得到广泛的应用。伴随电子移动设备的推广，对其内使用的镍氢电池的需求也越来越大，并主要体现在对镍氢电池高克容量的需求方面。镍氢电池是一种环境污染低、使用寿命长的新型绿色电池。但是以氢氧化亚镍为正极材料以及氢氧化钾为电解液成分制作的镍氢电池克容量有限，难以满足目前人们对镍氢电池克容量的需求，限制其进一步的推广与使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中镍氢电池克容量有限、难以满足人们对镍氢电池克容量需求的问题，提供一种工艺简单且成本低的高克容量镍氢电池的制作方法。本专利技术解决的技术问题通过以下技术方案实现提供，该方法包括正极制作步骤、负极制作步骤、隔膜卷制步骤、电解液注入步骤与封口步骤，其中，所述正极制作步骤包括以下子步骤al 正极材料制备将正极活性材料、钙元素添加剂与粘结剂混合均勻，制得正极材料；a2 正极材料涂布将步骤al中制得的正极材料均勻涂布在正极基体上；a3 正极压片压制步骤a2中涂布了正极材料的正极基体，制得正极片；所述电解液注入步骤包括以下子步骤bl 电解液配制将碱性电解质溶解于溶剂中，制得电解液；b2 电解液注入将步骤bl中制得的电解液注入外壳内；所述碱性电解质包括氢氧化钠。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤al中，所述正极活性材料为覆钴亚镍， 所述粘结剂为聚四氟乙烯，所述钙元素添加剂包括钙元素的氧化物、氢氧化物或氟化物的至少一种。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤al中，所述钙元素添加剂还包括钇元素的氧化物。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤al中，所述正极活性材料、钙元素添加剂和粘结剂的重量份数分别为80 98、1 5和2 4。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤a2中，所述正极基体为发泡镍。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤bl中，所述碱性电解质还包括氢氧化钠、氢氧化钾和单水氢氧化锂的混合物；所述溶剂为蒸馏水或膜过滤纯水。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤bl中，将重量份数分别为20 30、10 20和1 5的氢氧化钠、氢氧化钾和单水氢氧化锂溶于重量份数为50 98的蒸馏水或膜过滤纯水中，制得电解液。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤bl中，所述电解液中0H_的摩尔浓度为 10.4 10. 7mol/L。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤al中，所述覆钴亚镍为包覆钴的氢氧化亚镍，其中，所述钴与氢氧化亚镍的重量份数分别为3 5和83 88。在上述镍氢电池制作方法中，在所述步骤a2中，所述发泡镍的面密度为260 300g/m2。实施本专利技术的镍氢电池的制作方法，可以获得以下有益效果在正极材料中添加钙元素添加剂，可以改善镍氢电池的高温性能；选用包括氢氧化钠的电解质制得的电解液可以增加电解液的导电能力进而提高电池的快速充电效率，并且增加电池的放电克容量; 本专利技术中将钙元素添加剂与氢氧化钠电解质协同使用，在获得上述有益效果的基础上，一方面显著提高了镍氢电池的充电效率与充电克容量，另一方面在镍氢电池的贮存与使用过程中保证导电网络的稳定性，便于镍氢电池长时间的使用与长期维护；而且在相同克容量的情况下，钙元素添加剂的使用可以降低对电解液的浓度要求。本专利技术的方法工艺简单、成本低，并且能够大幅度提高镍氢电池的克容量。具体实施例方式以下将通过具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1 :AA1800常规镍氢电池AA1800常规镍氢电池属于中等容量电池。选用河南科隆覆钴亚镍(钴和氢氧化亚镍中镍的重量份数分别为3和56)作为正极活性材料，选用86宽发泡镍(面密度为280g/ m2)作为正极基体，覆钴亚镍、氧化钙和聚四氟乙烯分别以重量份数90、4和3混合均勻，制得正极材料，将制得的正极材料均勻涂布在86宽发泡镍上，然后采用对辊机均勻压制，得到正极片；负极选用厦门钨业高钴常规合金粉，将其涂布在覆镍钢板上后，采用拉浆炉制得负极片；将0. Imm厚镍带裁成一定尺寸的极耳，点焊在正极片的相应位置；选用德国科德宝 0. Imm厚磺化隔膜，采用卷绕机将其与正极片和负极片卷制成电池，然后放入钢壳中；在极耳上用电焊机点焊上电池盖，然后在离钢壳口一定距离处用滚槽机滚出约2mm的槽，留待后续封口 ；将重量份数为21的氢氧化钠溶解于重量份数为50的蒸馏水中，制得OH—浓度为 10. 5mol/L的电解液，将电解液注入钢壳内，然后封口，制得具有改善的高克容量的镍氢电池。镍氢电池的克容量性能与正极材料、负极材料以及电解液成分有密切联系。本专利技术中重点对正极材料和电解液成分进行了深入探讨。选用氧化钙作为正极材料的添加剂， 可以改善镍氢电池的高温性能。选用氢氧化钠作为电解质，与常规的以氢氧化钾为电解质的电解液相比，由于Na+具有比K+小的离子半径，同等充电电流的作用下，Na+的移动速度更快，传递电量速度越快，导电能力越强，因此在快速充电过程中，充电效率更高，同时在使用过程中，放电克容量越大。本实施例中，协同使用氧化钙与氢氧化钠，在获得分别使用氧化钙与氢氧化钠上述有益效果的基础上，进一步地，本实施例中制得的镍氢电池的充电效率与充电克容量进一步增加。电解液中添加少量的单水氢氧化锂，可以提高电池的充电效率；另外，单水氢氧化锂可以吸附在正极活性材料表面，提高正极活性物质的利用效率，从而增加放电克容量。因此，本专利技术中，在使用氢氧化钠电解质的基础上，优选地，可以使用氢氧化钠、氢氧化钾与单水氢氧化锂的混合物，获得电池克容量更大的镍氢电池。为了更清晰的说明实施本专利技术可以获得的有益效果，通过下述对比例，详细说明本专利技术的制作方法对AA1800常规镍氢电池克容量的改善，详见表1。表1不同制作方法下AA1800常规镍氢电池克容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种镍氢电池制作方法，包括正极制作步骤、负极制作步骤、隔膜卷制步骤、电解液注入步骤与封口步骤，其特征在于，所述正极制作步骤包括以下子步骤：ａ１：正极材料制备：将正极活性材料、钙元素添加剂与粘结剂混合均匀，制得正极材料；ａ２：正极材料涂布：将步骤ａ１中制得的正极材料均匀涂布在正极基体上；ａ３：正极压片：压制步骤ａ２中涂布了正极材料的正极基体，制得正极片；所述电解液注入步骤包括以下子步骤：ｂ１：电解液配制：将碱性电解质溶解于溶剂中，制得电解液；ｂ２：电解液注入：将步骤ｂ１中制得的电解液注入外壳内；所述碱性电解质包括氢氧化钠。

【技术特征摘要】
1.一种镍氢电池制作方法，包括正极制作步骤、负极制作步骤、隔膜卷制步骤、电解液注入步骤与封口步骤，其特征在于，所述正极制作步骤包括以下子步骤al 正极材料制备将正极活性材料、钙元素添加剂与粘结剂混合均勻，制得正极材料；a2 正极材料涂布将步骤al中制得的正极材料均勻涂布在正极基体上；a3 正极压片压制步骤a2中涂布了正极材料的正极基体，制得正极片；所述电解液注入步骤包括以下子步骤bl 电解液配制将碱性电解质溶解于溶剂中，制得电解液；b2 电解液注入将步骤bl中制得的电解液注入外壳内；所述碱性电解质包括氢氧化钠。2.根据权利要求1所述的镍氢电池制作方法，其特征在于，在所述步骤al中，所述正极活性材料为覆钴亚镍，所述粘结剂为聚四氟乙烯，所述钙元素添加剂包括钙元素的氧化物、氢氧化物或氟化物的至少一种。3.根据权利要求2所述的镍氢电池制作方法，其特征在于，在所述步骤al中，所述钙元素添加剂还包括钇元素的氧化物。4 根据权利要求1所述的镍氢电池制作方法，其特征在于，在所述步骤al中，所述正极活性材料、钙元素添加剂和粘结剂的重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙翔，叶凯，官洞山，张燕刚，宾建军，
申请(专利权)人：深圳市倍特力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：94