低價位方型鎳氫化物二次電池的製作方法

2023-04-23 15:31:46 1

專利名稱：低價位方型鎳氫化物二次電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及蓄電池領域，特別是一種低價位方型鎳氫化物二次電池。
鎳氫化物二次電池是一種取代現有鎳鎘電池的無汙染電池。由於其無汙染，無記憶效應，高倍率放電性能好，體積比能量高，容量是目前常用鎳鎘電池的1.5-2倍，所以日益受到國際電池界的重視，世界發達國家都將鎳-氫化物電池的研究開發作為二次能源開發的重點。然而在現有技術中，鎳氫化物二次電池用燒結式、泡沫鎳、纖維鎳製成正極片，用泡沫鎳、纖維鎳、鎳片拉漿法製成負極片，其載體的價格昂貴，而且，在多數儲氫合金中都含有原子百分比為8.3％金屬鈷。因此造成鎳氫電池的成本過高，影響了它的推廣使用。再者，按照國際IEC標準鎳氫電池的循環壽命應達到500次，但即使使用上述方法，高投入製作的電池，其壽命也只有500次左右。所以，尋求一種性能價格比合理的低價位方型鎳氫化物二次電池技術，以拓展鎳氫電池的應用領域是非常重要的。
本發明的目的即為解決上述難題，而提出一種正負極片結構獨特，並保持鎳氫化物二次電池特有性能的低價位方型鎳氫化物二次電池。
本發明的目的可以通過下述方案實現。
低價位方型鎳氫化物二次電池，包括殼體，極耳，正極片，負極片，正負極片隔膜和電解液，本發明的特徵在於所說的正極片由孔徑小於Φ110μm的尼龍袋裝入用鎳片衝壓而成的集流網，再填入氫氧化鎳活性物質而製成。
所說的負極片是在一個鐵絲編織網的表面用化學鍍的方法鍍一層Ni-P層，並在其上壓儲氫合金片活性物質而製成。
以下結合實施例和附圖，對低價位方型鎳氫化物二次電池予以詳細敘述。


圖1集流網示意圖；圖2正極片示意圖；圖3負極片示意圖。
低價位方型鎳氫化物二次電池基本結構，包括殼體，極耳，正極片，負極片，正負極片隔膜和電解液等與一般電池相同。
它的正極片由孔徑小於Φ110μm的尼龍袋6裝入用鎳片衝壓而成的集流網4，再填入氫氧化鎳活性物質5而製成。其中，正極片集流網上有一體連接的極耳1，集流網上除有橫向條網3外，還有匯集到極耳上方的放射狀條網2。正極活性物質，是在氫氧化鎳中加入8-15％的羰基鎳粉和0.5％的PTFE，經攪拌製成。正極活性物質製作過程是，將上述成分在攪拌儀中攪拌合勻，時間約30分鐘，使PTFE形成網狀結構。
它的負極片是在一個鐵絲編織網8的表面用化學鍍的方法鍍一層Ni-P層，並在其上壓儲氫合金片活性物質9而製成。其中，鐵絲編織網的Ni-P鍍層中，其含磷量在6％。鐵絲編織網的鐵絲7截面積為0.2-1mm2，鐵絲編織網有10-50孔/cm2。負極活性物質的儲氫合金片由儲氫合金材料加入0.5-0.8％的PTFE，2-5％的乙醇和蒸餾水，經反覆捻壓成片。儲氫合金材料組分比例(原子百分比)為MmNi0.1-7Mn0.01-2Al0.01-2Cr0.01-2Nb0.01-1Zr0.01-1Co0.01-1。負極活性物質製作過程是，將前述儲氫合金材料在振磨機上磨成Φ23-Φ40μm的合金粉，再加入PTFE和乙醇，用蒸餾水將合金粉調成糊狀，經反覆捻壓，壓成合金片。然後，將該片用49-98MPa的壓力壓在鍍有Ni-P鍍層的鐵絲編織網片上，製成負極片。
負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例還可以為MmNi0.1-5-Mn0.01-0.1Al0.5-2Cr0.01-0.5Nb0.01-0.5Zr0.01-1Co0.01-0.5。
負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例還可以為MmNi3.2-5.4Mn0.1-0.3Al0.01-0.5Cr0.1-0.3Nb0.1-0.5Zr0.05-0.1Co0.02-0.05。
負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例還可以為MmNi5.4-7Mn0.3-1Al0.01-0.2Cr0.3-1Nb0.1-0.8Zr0.05Co0.05-1。
負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例還可以為MmNi2.5Mn1.5Al1.2Cr0.5Nb0.5Zr0.5Co0.1。
負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例還可以為MmNi4.2Mn0.2Al0.2Cr0.2Nb0.05Zr0.05Co0.1。
負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例還可以為MmNi5.5Mn0.2Al0.01Cr0.7Nb0.1Zr0.1Co0.05。
負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例還可以為MmNi6.8Mn0.05Al0.1Cr0.1Nb0.03Zr0.01Co0.02。
負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例還可以為MmNi4.8Mn0.1Al0.1Cr0.2Nb0.05Zr0.1Co0.2。
除上述負極活性物質中的儲氫合金材料組分外，下表中還給出五個實施例(原子百分比)
用本發明的正負極片組裝鎳氫電池保持了原有鎳氫化物二次電池的優點，克服了一般鎳氫二次電池價格昂貴的缺點，使該電池的價格大幅度降低，滿足了市場的需要。
權利要求
1.一種低價位方型鎳氫化物二次電池，包括殼體，極耳，正極片，負極片，正負極片隔膜和電解液，本發明的特徵在於所說的正極片由孔徑小於Φ110μm的尼龍袋裝入用鎳片衝壓而成的集流網，再填入氫氧化鎳活性物質而製成；所說的負極片是在一個鐵絲編織網的表面用化學鍍的方法鍍一層Ni-P層，並在其上壓附儲氫合金片活性物質而製成。
2.按照權利要求1所述的電池，其特徵在於所說的正極片集流網上有一體連接的極耳，集流網上除有橫向條網外，還有匯集到極耳上方的放射狀條網。
3.按照權利要求1或2所述的電池，其特徵在於所說的正極活性物質，是在氫氧化鎳中加入8-15％的羰基鎳粉和0.5％的PTFE，經攪拌製成。
4.按照權利要求1所述的電池，其特徵在於所說的負極片鐵絲編織網的Ni-P鍍層中，其含磷量在5.70-6.30％；鐵絲編織網的鐵絲截面積為0.2-1mm2，鐵絲編織網有10-50孔/cm2。
5.按照權利要求1或4所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質的儲氫合金片由儲氫合金材料加入0.5-0.8％的PTFE，2-5％的乙醇和蒸餾水，經反覆捻壓成片；其中儲氫合金材料組分比例為MmNi 0.1-7Mn0.01-2Al0.01-2Cr0.01-2Nb0.01-1Zr0.01-1Co0.01-1。
6.按照權利要求5所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例為MmNi0.1-5Mn0.01-0.1Al0.5-2Cr0.01-0.5Nb0.01-0.5Zr0.01-1Co0.01-0.5。
7.按照權利要求5所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例為MnNi3.2-5.4Mn0.1-0.3Al0.01-0.5Cr0.1-0.3Nb0.1-0.5Zr0.05-0.1Co0.02-0.05。
8.按照權利要求5所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例為MmNi5.4-7Mn0.3-1Al0.01-0.2Cr0.3-1Nb0.1-0.8Zr0.05Co0.05-1。
9.按照權利要求5所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例為MmNi2.5Mn1.5Al1.2Cr0.5Nb0.5Zr0.5Co0.1。
10.按照權利要求5所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例為MmNi4.2Mn0.2Al0.2Cr0.2Nb0.05Zr0.05Co0.1。
11.按照權利要求5所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例為MmNi5.5Mn0.2Al0.01Cr0.7Nb0.1Zr0.1Co0.05。
12.按照權利要求5所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例為MmNi6.8Mn0.05Al0.1Cr0.1Nb0.03Zr0.01Co0.02。
13.按照權利要求5所述的電池，其特徵在於所說的負極活性物質中的儲氫合金材料組分比例為MmNi4.8Mn0.1Al0.1Cr0.2Nb0.05Zr0.1Co0.2。
全文摘要
本發明是一種低價位方型鎳—氫化物二次電池。它包括殼體,極耳,正極片,負極片,正負極片隔膜和電解液。其中,正極片由孔徑小於Φ110μm的尼龍袋裝入用鎳片衝壓而成的集流網,再填入氫氧化鎳活性物質而製成。負極片是在一個鐵絲編織網的表面用化學鍍的方法鍍一層Ni－P層,並在其上壓儲氫合金片活性物質而製成。用本發明的正負極片組裝鎳氫電池保持了現有鎳氫二次電池的優點,並使該電池的價格大幅度降低,滿足了市場的需要。
文檔編號H01M10/30GK1246735SQ9811745
公開日2000年3月8日 申請日期1998年9月2日 優先權日1998年9月2日
發明者陳有孝, 胡庸, 劉驪 申請人:陳有孝, 大連泰基能源有限公司