本发明专利技术公开了一种双极性氢镍电池装置，包括双极电池和储氢装置，储氢装置设置在双极电池的外部，它通过有阀门的氢气管道与双极电池连接，双极电池包括复合正极端板、复合负极端板和连接在两者之间的多个并排排列的复合双极板；复合双极板包括导电基板和分别设于基板两侧的正极活性物质层和复合隔膜，导电基板的一面设有作为氢气进出通道的氢气流场凹槽，氢气流场凹槽的首尾端在导电基板上开设有通孔的气体出入口；复合隔膜粘贴在导电基板上设有氢气流场凹槽的一侧，正极活性物质层敷设在另一侧。本发明专利技术储氢合金从电池的内部转移出来，且电极极化小，电池电压更高，成本低廉，可靠性高，控制相对简单，提高了电池装置的比能、比功率和寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池装置，具体是指一种双极性氢镍电池装置。
技术介绍
氢镍电池是二十世纪80年代以来在镍镉电池的基础上专利技术的一种新型蓄电池，它没有镉的污染、基本消除了记忆效应、有更高的比能量，因而得到了广泛的应用。但是，氢镍电池的自放电大，寿命比镍镉电池大幅度缩短(约500次)，使它的发展受到了制约，除了在作为少数动力电池(电动汽车)外，它几乎被后来的锂离子电池所取代。氢镍电池的优点和缺点，都是由于其储氢合金造成的。即储氢合金在碱性电解液里的不稳定造成了电池的自放电严重；储氢合金在碱性电解液里的腐蚀、粉化和结构破坏造成了电池寿命的缩短。如果能够把储氢合金从电池的内部转移出来，那么氢镍电池面临的问题就可以迎刃而解。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种把储氢合金从电池的内部转移出来，且电极极化小，电池电压更高，成本低廉，可靠性高，控制相对简单的双极性氢镍电池装置。为实现上述目的，本专利技术所设计的双极性氢镍电池装置，包括双极电池和储氢装置，其特殊之处在于:所述储氢装置设置在双极电池的外部，所述储氢装置通过有阀门的氢气管道与双极电池连接，所述双极电池包括复合正极端板、复合负极端板和连接在复合正、负极端板之间的多个并排排列的复合双极板；所述复合双极板包括导电基板和分别设于导电基板两侧的正极活性物质层和复合隔膜，所述导电基板的一面设有作为氢气进出通道的氢气流场凹槽，所述氢气流场凹槽的首尾端在导电基板上分别开设有气体出入口，所述气体出入口为通孔；所述复合隔膜粘贴在导电基板上设有氢气流场凹槽的一侧，所述正极活性物质层敷设在导电基板的另一侧且覆盖所述气体出入口 ；所述复合正极端板包括正极端板和敷设在正极端板上的正极活性物质层，所述正极端板设有与气体出入口相对应的出气孔，所述正极活性物质层覆盖于出气孔上；所述复合负极端板包括负极端板和敷设在负极端板上的导电基板，所述负极端板设有与气体出入口相对应的进气孔，所述导电基板设有氢气流场凹槽的一面还设有复合隔膜，且与相邻的复合双极板的正极活性物质层连接。作为优选方案，在所述相邻的复合正极端板与复合双极板之间，相邻的复合双极板之间，复合双极板与复合负极端板之间还设有能将正极活性物质层和复合隔膜的外周密封的密封绝缘边框；所述密封绝缘边框为沿正极活性物质层外缘布置的矩形结构。进一步地，所述气体出入口上设有绝缘垫圈，所述绝缘垫圈沿气体出入口的孔周布置。更进一步地，所述进气孔通过氢气管道与双极电池的外部的储氢装置连接。进一步地，所述正极活性物质层的活性物质为NiOOH。本专利技术的优点在于:其一:电极极化小，电池电压更高(1.2V) 0.8V);其二:不需要使用贵金属催化剂，没有成本和资源的约束；其三:可以使用廉价的金属双极板，节约了成本，提高了可靠性；其四:不必使用昂贵的质子交换膜；其五:没有复杂的水管理和热管理，控制相对简单。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术设置氢气流场凹槽的双极板结构示意图。图3是图2的侧视结构示意图。图4是本专利技术复合双极板的结构示意图。图5是本专利技术加了密封绝缘边框和绝缘垫圈的复合双极板的结构示意图。图6是本专利技术的负极端板的结构示意图。图7是本专利技术的复合负极端板的结构示意图。图8是本专利技术的正极端板的结构示意图。图9是本专利技术的复合正极端板的结构示意图。图10是本专利技术的电堆组装结构示意图。图中:1、导电基板，2、氢气流场凹槽，3、气体出入口，4、注液孔，5、正极活性物质层，6、复合隔膜， 7、复合正极端板，8、复合负极端板，9、正极端板，10、密封绝缘边框，11、负极端板，12、绝缘垫圈，13、储氢装置，14、阀门，15、双极电池，16、复合双极板，17、进气孔，18、出气孔，19、临时引流极耳，20、注液孔塞。具体实施例方式现在结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示的双极性氢镍电池装置，包括双极电池15和储氢装置13，储氢装置13设置在双极电池15的外部，储氢装置13通过有阀门14的氢气管道与双极电池15连接，双极电池15包括复合正极端板7、复合负极端板8和连接在复合正、负极端板7，8之间的多个并排排列的复合双极板16 ;复合双极板16包括导电基板I和分别设于导电基板I两侧的正极活性物质层5和复合隔膜6，导电基板I的一面设有作为氢气进出通道的氢气流场凹槽2，氢气流场凹槽2的首尾端在导电基板I上分别开设有气体出入口 3，气体出入口 3为通孔；复合隔膜6粘贴在导电基板I上设有氢气流场凹槽2的一侧，正极活性物质层5敷设在导电基板I的另一侧且覆盖气体出入口 3 ;复合正极端板7包括正极端板9和敷设在正极端板9上的正极活性物质层5，正极端板9设有与气体出入口 3相对应的出气孔18，正极活性物质层5覆盖于出气孔18上；复合负极端板8包括负极端板11和敷设在负极端板11上的导电基板1，负极端板11设有与气体出入口 3相对应的进气孔17，导电基板I设有氢气流场凹槽2的一面还设有复合隔膜6，且与相邻的复合双极板16的正极活性物质层5连接。在相邻的复合正极端板7与复合双极板16之间，相邻的复合双极板16之间，复合双极板16与复合负极端板8之间还设有能将正极活性物质层5和复合隔膜6的外周密封的密封绝缘边框10 ;密封绝缘边框10为沿正极活性物质层5外缘布置的矩形结构；气体出入口 3上有绝缘垫圈12，绝缘垫圈12沿气体出入口 3的孔周布置；进气孔17通过氢气管道与双极电池15的外部的储氢装置13连接；正极活性物质层5的活性物质为NiOOH。实施方法1:1、制作复合双极板16。以矩形镍板或镀镍钢板为导电基板1，厚度约0.5mm，其中一边预留用于引流的临时引流极耳19，作为电池的终端引流和化成接线；除用于终端引流的两片外，其余的临时引流极耳19在化成完后可以剪除。通过激光刻蚀的方法在导电基板I表面完成氢气流场凹槽2的加工，并同时冲出用于氢气流通的气体出入口 4，以及四周用于紧固装配螺栓的孔。导电基板I上制作氢气流场凹槽2之后，其背面保持必要的粗糙度以利于正极活性物质层5的敷设，其中正极活性物质浆料的制作方法是将高密度球形Ni(0H)2、导电剂CoO、黏结剂羧甲基纤维素(CMC)水溶液按一定比例进行配料，用适量去离子水混合均匀后进行涂覆，然后进行干燥、烧结处理，然后用陪板(不锈钢板)完成预化成，并进行清洗和干燥处理。以雷尼镍或雷尼银作为催化剂，与氢镍电池用聚乙烯无纺布磺化隔膜进行复合，形成二合一复合隔膜6，将复合隔膜6粘贴在导电基板I上设置有氢气流场凹槽2的一侧制成复合双极板16。2、制作复合正极端板7、复合负极端板8和绝缘垫圈12:采用厚度约5mm的表面镀镍不锈钢板或其他金属板制作端板，厚度要满足装配强度要求；其中复合负极端板8的内侧预先设置氢气流场凹槽2和气体出入口 3。采用尼龙塑料制作绝缘密封边框10，厚度约0.2mm，其长宽尺寸与基板一样，在绝缘密封边框10上设置有注液孔4和注液孔塞20 ;采用乙丙橡胶材料制作气体出入口 4位置对应的绝缘垫圈12。3、装配双极性氢镍电池装置:按复合负极端板8、密封绝缘边框10 (其含有注液孔4)、复合双极板、密封绝缘边框10 (其含有注液孔4)、复合双极板16、……密封绝缘边框10(其含有注液孔4)、复合双极板16、复合正本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双极性氢镍电池装置，包括双极电池（15）和储氢装置（13），其特征在于：所述储氢装置（13）设置在双极电池（15）的外部，所述储氢装置（13）通过有阀门（14）的氢气管道与双极电池（15）连接，所述双极电池（15）包括复合正极端板（7）、复合负极端板（8）和连接在复合正、负极端板（7，8）之间的多个并排排列的复合双极板（16）；所述复合双极板（16）包括导电基板（1）和分别设于导电基板（1）两侧的正极活性物质层（5）和复合隔膜（6），所述导电基板（1）的一面设有作为氢气进出通道的氢气流场凹槽（2），所述氢气流场凹槽（2）的首尾端在导电基板（1）上分别开设有气体出入口（3），所述气体出入口（3）为通孔；所述复合隔膜（6）粘贴在导电基板（1）上设有氢气流场凹槽（2）的一侧，所述正极活性物质层（5）敷设在导电基板（1）的另一侧且覆盖所述气体出入口（3）；所述复合正极端板（7）包括正极端板（9）和敷设在正极端板（9）上的正极活性物质层（5），所述正极端板（9）设有与气体出入口（3）相对应的出气孔（18），所述正极活性物质层（5）覆盖于出气孔（18）上；所述复合负极端板（8）包括负极端板（11）和敷设在负极端板（11）上的导电基板（1），所述负极端板（11）设有与气体出入口（3）相对应的进气孔（17），所述导电基板（1）设有氢气流场凹槽（2）的一面还设有复合隔膜（6），且与相邻的复合双极板（16）上的的正极活性物质层（5）连接。...
【技术特征摘要】
1.一种双极性氢镍电池装置，包括双极电池(15)和储氢装置(13)，其特征在于:所述储氢装置(13)设置在双极电池(15)的外部，所述储氢装置(13)通过有阀门(14)的氢气管道与双极电池(15)连接，所述双极电池(15)包括复合正极端板(7)、复合负极端板(8)和连接在复合正、负极端板(7，8 )之间的多个并排排列的复合双极板(16 );所述复合双极板(16)包括导电基板(I)和分别设于导电基板(I)两侧的正极活性物质层(5)和复合隔膜(6)，所述导电基板(I)的一面设有作为氢气进出通道的氢气流场凹槽(2)，所述氢气流场凹槽(2)的首尾端在导电基板(I)上分别开设有气体出入口(3)，所述气体出入口(3)为通孔；所述复合隔膜(6)粘贴在导电基板(I)上设有氢气流场凹槽(2)的一侧，所述正极活性物质层(5)敷设在导电基板(I)的另一侧且覆盖所述气体出入口(3);所述复合正极端板(7)包括正极端板(9)和敷设在正极端板(9)上的正极活性物质层(5)，所述正极端板(9)设有与气体出入口(3)相对应的出气孔(18)，所述正极活性物质层(5)覆盖于出气孔(18)上；所述复合负极端板(8)包括负极端板(11)和敷设在负极端板(11)上的导电基板(1)，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱志刚，孙世强，
申请(专利权)人：钱志刚，孙世强，
类型：发明
国别省市：
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