一种镍锌碳动力蓄电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种蓄电池，特别是一种镍锌碳动力蓄电池。它至少包括：正极(1)、隔板(2)、负极(4)，隔板(2)在正极(1)和负极(4)之间，隔板(2)与负极(4)之间有纳米碳和镍网的组合体(7)。它使“镍氢电池”及“锌镍”电池中原来存在的问题能得到有效解决，极大地提高了该动力电池的容量和循环寿命(寿命可达500-1400次)。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种蓄电池，特别是一种镍锌碳动力蓄电池。
技术介绍
Ni-Zn_C(镍锌碳)动力蓄电池具有比能量大、工作电压高、原材料价格便宜、无汞无镉等优点，是电动摩托和纯电动汽车等纯电动交通工具的理想电源。该电池的研究与探索解决了锌镍动力电池锌枝晶的生长过快、电极的变形、锌极的腐蚀与溶解、电池过充鼓起变形等技术缺陷；属于锌镍动力电池的替代产品。锌镍动力电池是近期发展起来的一种高能量密度(即比能量)的新型碱性蓄电池。锌镍电池在性能上具有容量大、比能量高(一般为镉镍电池的2-3倍，为氢镍电池的I. 5倍)、比功率大(可超过200W/kg)，开路电压高达1.75V，工作温度范围宽广(-20 60°C)， 安全性高、无记忆效应、可大电流快速充放电等特点。锌镍动力电池的正极采用镍电极，负极采用锌电极，贮藏量丰富，价格便宜，电池的生产和使用过程对环境不产生任何污染，其电池性能远远高于镉镍和氢镍电池。但是，锌镍动力电池存在着锌枝晶的生长过快、电极的变形、锌极的腐蚀与溶解、电池过充鼓起变形、自放电大等技术缺陷，具体分析如下锌镍电池放电反应方程式为Posit electrode 正极2Ni00H+2H20+2e_-2Ni (OH) 2+20H_Negative electrode 负极Zn+20H_-Zn (OH) 2+2e_总反应方程式2Ni00H+2H20+Zn-2Ni (OH) 2+Zn (OH) 2 锌镍电池开路电压 L 73V,工作电压I.6V，理论比能量334Wh/Kg，实际比能量约60Wh/Kg。近年来由于人们对环境问题的关注，锌镍电池作为一种清洁能源相当大的优势；锌镍电池具有工作电压高、能量密度高、安全性好、成本低等优点，缺点是循环寿命低。由于锌镍电池结构设计不合理、材料选择不当、添加剂的选择与量控制不合理、隔膜选择不当和工艺不合理，使锌镍电池存在如下问题。I、电池寿命短，一般在100 200周期以内；2、锌枝晶的生长过快；3、电极的变形如锌极的腐蚀与溶解；4、过充。由于以上原因使锌镍电池在充放电过程中产生的锌枝晶、溶解等导致的循环寿命差的问题一直未得到很好解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锌枝晶的生长合理、寿命长的镍锌碳动力蓄电池。本专利技术的目的是这样实现的，一种镍锌碳动力蓄电池，它至少包括正极、隔板、负极，隔板在正极和负极之间，隔板与负极之间有纳米碳和镍网的组合体。纳米碳和镍网的组合体是在镍网表面涂镀纳米碳。纳米碳和镍网的组合体是以纳米碳膜附着在镍网5的上下面上。镍网厚度在IO-IOOum之间。本技术的优点是本专利技术由于在隔板与负极之间有纳米碳和镍网的组合体，它规避了“超级碳锌电池” “镍锌电池” “镍氢电池”的技术劣势，使“镍氢电池”及“锌镍”电池中原来存在的问题能得到有效解决，极大地提高了该动力电池的容量和循环寿命(寿命可达500-1400次)。下面结合实施例附图对本技术作进一步说明 附图说明图I是本技术实施例I结构示意图；图2是本技术实施例2结构示意图。图中，I、正极；2、隔板；3、纳米碳；4、负极；5、镍网；6、纳米碳膜；7、组合体。具体实施方式实施例I如图I所示，一种镍锌碳动力蓄电池，它至少包括正极I、隔板2、负极4，隔板2在正极I和负极4之间，隔板2与负极4之间有纳米碳和镍网的组合体7 ;纳米碳和镍网的组合体7是在镍网5表面涂镀纳米碳3 ;镍网厚度在10um。实施例2如图2所示，一种镍锌碳动力蓄电池，它至少包括正极I、隔板2、负极4，隔板2在正极I和负极4之间，隔板2与负极4之间有纳米碳和镍网的组合体7 ;纳米碳和镍网的组合体7是以纳米碳膜6附着在镍网的上下面上，镍网厚度在lOOum。具体做法是I)超级Ni-Zn-C (镍锌碳)电池中的碳材料只負責引出电流，並不参与反应。研究实验表明隔膜对电池的容量与寿命影响极为明显；锌离子能够在碳材料中可逆地嵌入和脱嵌，所以将超薄多孔纳米碳-镍网叠加在隔膜上可大大延长蓄电池寿命；2)选用面电阻小、吸碱率大、综合性能好的隔膜可保证电池内合适的电解液量，从而也可以提闻电池的循环寿命。并在正负极间的隔膜上叠加超薄多孔纳米碳-镍网抑制锌枝晶生长;3)正极采用羟基氧化镍及纳米Ni (OH) 2及a Ni (OH) 2等复合材料，通过添加合适的Zn元素添加剂等，可大大提高氢氧化镍的活性；并对该正极合金进行一定工艺的表面处理，这样可以提高合金的抗粉化、氧化或耐酸碱腐蚀的能力。4)在负极按照一定比例添加以下特制的添加剂Α)特制多形貌锌酸钙；B)以聚氨酯类树脂作为原料，在700°C的热解温度下热解所得的碳材料组装成的蓄电池具有较大的比容量。对镍电极性能的改进可以从五个方面入手，一方面选择合适的工艺条件合成比容量和其它性能较高的Ni (OH) 2 ;另一方面可通过寻找合适的添加剂；第三是关键要选好“面电阻小、吸碱率大、综合性能好”的隔膜；第四是正极板I和负极板4渗杂或纳米包覆材料，进行纳米改性。第五是科学合理的设计该电池的结构。权利要求1.一种镍锌碳动力蓄电池，其特征是它至少包括正极(I)、隔板(2)、负极(4)，隔板(2)在正极⑴和负极⑷之间，隔板(2)与负极⑷之间有纳米碳和镍网的组合体(7)。2.根据权利要求I所述的一种镍锌碳动力蓄电池，其特征是纳米碳和镍网的组合体(7)是在镍网(5)表面涂镀纳米碳(3)。3.根据权利要求I所述的一种镍锌碳动力蓄电池，其特征是纳米碳和镍网的组合体(7)是以纳米碳膜(6)附着在镍网(5)的上下面上。4.根据权利要求2所述的一种镍锌碳动力蓄电池，其特征是镍网(5)厚度在IO-IOOum 之间。专利摘要本技术涉及一种蓄电池，特别是一种镍锌碳动力蓄电池。它至少包括正极(1)、隔板(2)、负极(4)，隔板(2)在正极(1)和负极(4)之间，隔板(2)与负极(4)之间有纳米碳和镍网的组合体(7)。它使“镍氢电池”及“锌镍”电池中原来存在的问题能得到有效解决，极大地提高了该动力电池的容量和循环寿命(寿命可达500-1400次)。文档编号H01M10/30GK202712363SQ201220218519公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日专利技术者张志平 申请人:张志平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍锌碳动力蓄电池，其特征是：它至少包括：正极(1)、隔板(2)、负极(4)，隔板(2)在正极(1)和负极(4)之间，隔板(2)与负极(4)之间有纳米碳和镍网的组合体(7)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志平，
申请(专利权)人：张志平，
类型：实用新型
国别省市：