用於二次電池正極的泡沫鎳電極的製作方法
2023-09-14 06:29:50
專利名稱：用於二次電池正極的泡沫鎳電極的製作方法
技術領域：
本發明涉及到鎳電極領域。
近年來，高密度、高活性氫氧化鎳的研究發展迅速，但是，使用氫氧化鎳製備的鎳電極，人們只注意到提高氫氧化鎳的物理、化學性能，而從未留意不同成分氫氧化鎳的搭配使用。傳統上製備鎳電極都是使用一種成分氫氧化鎳或在氫氧化鎳中加入添加物(如鋅、鈷、錳等)來提高泡沫鎳電極的活性，如ZL96103596公布所示的非燒結性式鎳電極。即使是使用兩種成分的氫氧化鎳(可能固溶有其他活性物質，也只是往一種成分的氫氧化鎳中添加另一種少量的氫氧化鎳，這種少量的氫氧化鎳並無實質上的意義，沒有研究結果公布出來)。
對活性物質的研究應用，在非燒結式電極中，採用的是在氫氧化鎳，除了固溶有錳、鋅外，尚固溶有選自鈷、鎘、鈣、鎂等元素活性物質，可以進一步提高鎳電極的物理、化學性能。如ZL96103596所示。
然而，在上述公報中，只提到在一種氫氧化鎳中固溶有或混合使用錳、鈷、鎘、鈣、鎂等作為活性物質的元素。在現有技術中，對於兩種或兩種以上不同成分的氫氧化鎳(氫氧化鎳可溶有或摻雜有鈷、鋅等元素的活性物質)搭配使用，製成泡沫鎳電極，並沒有或完全沒有實質性的揭示過。
本發明的目的在於提供一種可用幾種不同成分氫氧化鎳，而且是比例可以是足夠大的氫氧化鎳製備的泡沫鎳電極。所述的氫氧化鎳具有良好的電化學性能，可用於MH-Ni、CD-Ni電池的製造。
本發明的泡沫鎳電極可使用兩種或兩種以上不同成分的氫氧化鎳，其中所用的氫氧化鎳可以固溶有或摻雜有鈷、鋅等金屬元素添加物，也可以不固溶有或摻雜有鈷、鋅等金屬元素添加物。
在本發明所提出的兩種或兩種以上不同成分的氫氧化鎳，其中每種氫氧化鎳所含鈷、鋅等元素活性物質的相對差值大於10％。所謂相對差值是指假設一種氫氧化鎳含鈷量(本文所指含量均為重量百分比含量)為A，另一種氫氧化鎳含鈷量為B,A大於B，則相對差值定義為((A-B)/B)×100％。
由於使用了兩種或兩種以上不同成分、含有活性添加劑的氫氧化鎳，而且不同成分氫氧化鎳的鈷、鋅等元素活性物質具有相對差值。不同成分氫氧化鎳的均勻混合在局部產生了鈷、鋅等活性添加物的濃度差，由此引起了鈷、鋅等活性添加物的局部擴散，對於提高泡沫鎳電極的電化學性能有利，另一方面也降低了鈷、鋅等的整體擴散和遷移。這樣，氫氧化鎳等的活性物質的利用率大大的提高，鎳電極的循環壽命增加，而且高低溫性能好。
下面，就本發明的泡沫鎳電極作一具體說明實施例一A種氫氧化鎳，含鈷0.8％、鋅4.6％B種氫氧化鎳含鈷3.1％、鋅3.1％。泡沫鎳電極配方50％A+50％B+添加劑+粘結劑。製成的MH-Ni電池的性能利用率96.3％，0.2C放電1.2V以上時間佔總時間80％以上，1C放電1.2V以上時間佔總時66.5％。循環壽命大於500次(1C充1.25小時，1C放電1.0V、20℃)，而且高低溫性能，儲存性能良好。
實施例二泡沫鎳電極配方，66.7％A+33.3％B+添加劑+粘結劑。製成的MH-Ni電池的性能利用率96.1％，0.2C放電1.2V以上時間佔總時的80％以上，1C放電1.2V以上時間佔總時66.7％，循環壽命大於500次，高低溫性能良好。
對比例C種氫氧化鎳含鈷0.8％、鋅4.4％，泡沫鎳電極配方C+添加劑+粘結劑。製成的MH-Ni電池，利用率95.1％,0.2C放電1.2V以上時間佔總時間的80％以上，1C放電1.2V以上時間佔總時64.5％，循環壽命300次。
權利要求
一種泡沫鐮電極，其特徵在於由粘結劑、添加劑和兩種或兩種以上不同成分的氫氧化鎳，構成其中一種成分的氫氧化鎳中所含的鈷、鋅等活性元素與另一種氫氧化鎳中所含的鈷、鋅等活性元素的相對差值大於10％。
全文摘要
本發明公開了一種泡沫鎳電極,作為組成物質,除了添加劑和粘結劑外,其主要特徵在於採用了兩種或兩種以上不同成分的氫氧化鎳,其中氫氧化鎳中所含的鈷、鋅等元素活性物質相對差值大於10%。用本發明製備的MH－Ni電池,循環壽命長,高低溫性能良好,利用率高。
文檔編號H01M4/32GK1209660SQ9811325
公開日1999年3月3日 申請日期1998年6月16日 優先權日1997年8月6日
發明者謝德明 申請人:謝德明