本发明专利技术涉及一种高温镍氢动力电池的制备方法，具体涉及一种高温性能优良的镍氢动力电池的制造工艺，属于二次电池制备技术领域。这种电池在制造过程中，利用石墨烯的特性，用石黑烯浆对镍电极表面进行二次涂履，对负极骨架进行预处理，以充分形成三维导电网络。这样增加了电极的导电性，提高电极在高温条件下充电接收能力，提高了活性物质的电化学活性和正极的析氧电位，改善了作为动力电池的镍氢电池高温充电效率低、大电流充电发热的问题，制备具有良好的高温充电性能、高倍率放电性能和较长循环寿命的镍氢动力电池。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，具体涉及一种高温性能优良的镍氢动力电池的制造工艺，属于二次电池制备
技术介绍
镍氢电池以其优良的充放电性能、无污染、高容量和高能量密度等特点，从上世纪九十年代产业化至今已有十数年的历史了，一直是二次电池市场的主导产品。不但广泛应用在各类消费型电子产品上，而且还被作为电动车电源的首选产品。层出不穷的电子电器产品，常常需要电池在较高的环境温度下(彡45°C)工作。充电电池在充放电过程中,环境温度的变化对电池性能产生影响是巨大的。传统的镍氢电池在使用温度超过30°C时，其充电效率会随着温度的上升而下降，电池在高温下使用也会造成性能下降，衰减加速。因此长期以来，对研究高温镍氢的研究从未中断过。除少数专利披露对负极贮氢合金添加镧、铈、针、钒、铁、镍、锌、钨、铬、钛、锂中的一种或多种氧化物、氢氧化物进行改进以外，主要技术还是在于正极材料，包括在电池村料配方中采取机械混合法添加稀土、稀有金属、碱土元素如镁、钙、锶、鈽、镱、镧、镧系元素，由于正极配料很难达到完全均匀，所以有的考虑在制造时采用共沉淀法掺杂上述元素，也有考虑在球镍上包覆一层上述元素的氢氧化物。尽管上述几种方法对改善高温电池性能有一定的作用，但仍然存在着许多不足，虽然包覆对上述现象有一定改善，但仍然存在包覆不够牢固，充放电后出现表面层溶解和脱落现象，使活性材料损失，导电性降低，严重影响循环寿命和效率。另一种方法是添加添加氧化亚钴和氢氧化钴，但其在添加后的充放电过程中，一边溶解于碱性水溶液中，一边又再析出，并且发生急剧的结构变化，有部分钴化合物游离， 造成钴量变化从而导致电池性能降低，石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，是构建其它维数碳质材料(如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨)的基本单元。其厚度只有O.335纳米，仅为头发的20万分之一，石墨烯的理论比表面积高达2600m2，Pg具有突出的导热性能(3000W · πΓ1 · Γ1))和力学性能(1060GPa)，以及常温及以上较高的电子迁移率 (15000cm2 · Ti · s—1)。石墨烯是呈六角形网状键合的碳材料，具有很多出色的电特性。碳原子有四个价电子，这样每个碳原子都贡献一个未成键的V电子，这些V电子与平面成垂直的方向可形成轨道，V电子可在晶体中自由移动，赋予石墨烯良好的导电性。远远超过铜的对大电流密度的耐性。与其他材料相比，石墨烯还拥有许多极为特殊的性质。石墨烯还有很多虽未查明原理却被认为很有前景的应用例。比如用作锂离子充电电池的电极材料。通过向锂离子充电电池的电极中添加少量石墨烯，不仅可保持原来的能量密度，还可大幅提高输出功率密度。石墨烯还具有环保节能等优点。将在能源产业中大展优势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服二次镍氢电池充电效率随着温度的上升而下降和大电流充放电发热的缺点，提供了一种适合高温环境下大电流充放电的镍氢动力电池及其制备方法。按照本专利技术提供的技术方案，本专利技术根据石墨烯网状键合结构、超薄的厚度和巨大的比表面积、高电导率和导热的特点，在镍正极二次涂履二维纳米结构的石墨烯浆，以在正极表面形成三维导电网络，提高镍电极在高温下充电接收能力来提高电池的析氧过电位，提高大电流的充放电效率，从而减少体系中因氧气产生、复合而引起的热效应，降低体系的内阻，减小电化学极化、浓差极化和欧姆极化，减少相应热量的产生。一方面大大改善了镍电极的高温性能同时还有利于镍正极能量的发挥，搞高倍率放电性能，延长电池寿命，减少导电剂用量。一种，配方比例按重量份计步骤如下步骤如下 (1)镍浆的制备取I.5 5. 5份粘合剂和30 50份纯水，以15(T300r/min的转速打胶2 6h ;加入36. 5 64. 5份正极活性物质I 3份添加剂和2 5份导电剂，以10(T300r/min的转速搅拌:Γ5 h，得到镍浆； (2)涂布干燥取步骤(I)制得的镍浆涂布在正极骨架上，涂层厚度为I.(Tl. 5mm,涂布完成后至于8(T150°C的烘箱内干燥O. 5 lh，使镍浆干燥，得到一次涂布的镍基正极； (3)石墨烯浆的制备取I飞份粘合剂和2(Γ40份纯水，以15(T300r/min的转速打胶2 6 h ;加入40 60份石墨烯和I 4份石墨烯分散液，以100 300r/min的转速搅拌20 60min后，装入球磨罐用球磨机进行球磨分散，至粘度为300(T4000CP，再加入I飞份纯水，调整至粘度为100(T2100cP，即得到石墨烯浆； (4)二次涂布干燥取步骤(3)制备的石墨烯浆对步骤(2)所得的一次涂布的镍基正极进行二次涂布，涂布厚度为O. 008 0. 028mm，涂布完成后至于6(Tl00°C的烘箱内干燥O.3 lh，使镍浆干燥，得到镍正极基片，最后分条、裁片、点焊极耳，即得镊正极； (5)电池负极片制备取储氢合金粉末通过上粉机上粉在负极骨架上，上粉厚度为0.4^0. 8mm，然后通过压辊常温辊压，压力为150(T3000MPa，压合后储氢合金粉末的密度为1.5^3. 5g/cm3;将压合后的负极骨架浸聚四氟乙烯乳液，浸溃I飞秒后于6(T80°C烘干、切片，即得电池负极片； (6)高温镍氢动力电池的制备取步骤(4)所得镊正极和步骤(5)所得电池负极片用隔膜卷绕成电蕊装入镀镍钢壳内，焊上盖帽，注入电解液，封口即得产品高温镍氢动力电池。所述粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、丁苯橡胶或聚四氟乙烯中的一种或几种物质的混合物。所述正极活性物质为球型氢氧化亚镍。所述正极骨架为泡沫镍和镀镍穿孔钢带中的一种。所述添加剂为氢氢化亚钴、氧化亚钴、三氧化二钇或钙中的一种或几种物质的混合物；所述导电剂为活性炭、碳黑、乙炔碳黑、超级碳黑Super-P、石墨、聚苯胺或聚乙炔中的一种或几种物质的混合物。所述负极骨架为铜编织网或铜切拉网中的一种。所述负极活性物质为AB5型低钴储氢合金粉。所述石墨烯为单层或层数介于3-15层之间的六角形网状键合碳材料；具体为镍基、铜基、氧化娃基以及竣基化石墨稀、氣基化石墨稀、疏基化石墨稀、氧化石墨稀中的一种或几种的混合物。所述石墨烯分散液采用极性或非极性石墨烯分散液分散。步骤(6)所述隔膜是以聚丙烯材料为基体的磺化隔膜或氟化隔膜；所述电解液为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂的三元电解液。本专利技术还对负极骨架进行石墨烯涂层预处理。该涂层极薄，不降低电池比能量，增强活性层与集流体之间的附着力，降低界面电阻，提高电池倍率性能，降低和稳定电池内阻提高倍率循环寿命。·本专利技术具有如下优点本专利技术提高高温条件下的充电效率，提高倍率充放电性能，减少导电剂的添加，提高了电池能量，还延长了电池的循环寿命。具体实施例方式实施例I (1)镍浆的制备取4份粘合剂CMC和45份纯水，以200r/min的转速打胶4h;加入64. 5份正极活性物质球型氢氧化亚镍、3份添加剂氧化亚钴和4份导电剂活性炭，以10(T300r/min的转速搅拌3 5 h，得到镍浆； (2)涂布干燥取步骤(I)制得的镍浆涂布在正极骨架上，涂层厚度为I.Omm,涂布完成后至于150°C的烘箱内干燥O. 5h，使镍浆干燥，得到一次涂布的镍基正极； (3)石墨烯浆的制备取3份粘合剂HPMC本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高温镍氢动力电池的制备方法，其特征是配方比例按重量份计步骤如下步骤如下：（1）镍浆的制备：取1.5~5.5份粘合剂和30~50份纯水，以150~300r/min的转速打胶2~6h；加入36.5~64.5份正极活性物质1~3份添加剂和2~5份导电剂，以100~300r/min的转速搅拌3~5?h，得到镍浆；（2）涂布干燥：取步骤（1）制得的镍浆涂布在正极骨架上，涂层厚度为1.0~1.5mm，涂布完成后至于80~150℃的烘箱内干燥0.5~1h，使镍浆干燥，得到一次涂布的镍基正极；（3）石墨烯浆的制备：取1~5份粘合剂和20~40份纯水，以150~300r/min的转速打胶2~6?h；加入40~60份石墨烯和1~4份石墨烯分散液，以100~300r/min的转速搅拌20~60min后，装入球磨罐用球磨机进行球磨分散，至粘度为3000~4000cP，再加入1~6份纯水，调整至粘度为1000~2100cP，即得到石墨烯浆；（4）二次涂布干燥：取步骤（3）制备的石墨烯浆对步骤（2）所得的一次涂布的镍基正极进行二次涂布，涂布厚度为0.008~0.028mm，涂布完成后至于60~100℃的烘箱内干燥0.3~1h，使镍浆干燥，得到镍正极基片，最后分条、裁片、点焊极耳，即得镊正极；（5）电池负极片制备：取储氢合金粉末通过上粉机上粉在负极骨架上，上粉厚度为0.4~0.8mm，然后通过压辊常温辊压，压力为1500~3000MPa，压合后储氢合金粉末的密度为1.5~3.5g/cm3；将压合后的负极骨架浸聚四氟乙烯乳液，浸渍1~5秒后于60~80℃烘干、切片，即得电池负极片；（6）高温镍氢动力电池的制备：取步骤（4）所得镊正极和步骤（5）所得电池负极片用隔膜卷绕成电蕊装入镀镍钢壳内，焊上盖帽，注入电解液，封口即得产品高温镍氢动力电池。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李家梅，
申请(专利权)人：安徽亿诺新能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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