[实用新型]一种镍电池的极板

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池材料领域，尤其涉及一种镍电池的极板材料。

背景技术

蓄电池是一种很古老的动力源，在十九世纪末它与蒸汽、汽油一起作为动力三杰广泛使用，甚至也应用在车辆的驱动上。从环保方面来说，电池比其它两种动力源具有更大的优越性，但是，由于蓄电池本身的问题使它在竞争中渐渐被冷落。蓄电池在与其它类型的能源竞争中失败的原因除了比能量(单位重量或体积提供的能量)低和比功率(单位重量或体积提供的功率)低及使用寿命短之外，很重要的一个问题就是价格昂贵。随着生产力的不断发展，当今以汽油为主的能源结构已经对环境产生了恶劣的影响，人们在寻找替代物的时候重新发现了蓄电池。

蓄电池大致可以划分为四种：最古老的铅酸电池和包括镍镉、镍氢、镍锌等的镍系列充电电池，另外还有锂电池和燃料电池。

镍镉、镍氢、镍锌等镍系列充电电池作为化学能源的典型代表，具有小型、高能、零排放等特点。从二十世纪八十年代以来，首先用作移动通讯的能源，为移动通讯产业发展进入千家万户提供了能源与动力，人类由此进入了通讯与信息时代。二十世纪九十年代中期以来，科学家和企业家共同努力，共同开发了超大功率镍氢等电池，用作汽车、摩托车等交通工具的驱动能源，取得了长足发展。

尽管锂离子电池、燃料电池用作汽车电池的研究已在世界各国展开，但镍氢、镍锌等镍系列电池以其无污染、高性能、长寿命，适合大电流放电等综合特性以及技术相对成熟、价格低、安全性好等优势，在今后相当长的时期内仍将是汽车电池的商用化主流。

然而，世界镍电池的发展正面临一大挑战，这就是一方面日益扩张的市场要求其性能不断提高，同时竞争日益激烈的市场趋势却要求镍电池的市场售价要大幅度降低，如何平衡性能提高与售价降低的矛盾成为镍电池发展的瓶颈问题。

决定电池制造成本主要为二大因素：电池材料的成本、电池的制造工艺与规模。其中，电池材料的成本尤为重要。

电池的材料主要四部分：正极材料、负极材料、极板材料和隔膜材料，其中极板材料在整个电池中所占成本比例最大。因此，极板材料是降低电池成本研究的焦点。

极板材料是电池活性物质的载体(骨架)和充放电集流体。作为动力电池的极板，要求具有以下性能：

导电性：电阻越小越好，以减少电池的内阻、降低内耗。

填充性：填充活性物质越多越好，有利于制造最大容量电池。

体积：极板并不增加电池容量，在电池型号一定情况下，要求极板体

      积越小越好，即越薄越好。

历史上，镍系电池的生产先后使用过多种极板：

1985年之前，镍系电池主要以烧结方法生产，双极极板主要采用冲孔的多孔钢带。多孔钢带为二维结构，其填充性不高，且粘结其上的活性物质极易脱落。

后来，发展了镍带、镍毡、铜带等极板材料，但终因成本和性能关系，未成为市场主流。

发明内容

本实用新型的目的在于改进现有技术的不足，提供一种具有良好填充性和充放电等电化学性能，但成本大幅度降低，同时具有较好的耐高温性能的镍电池极板材料。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型提供的镍电池极板材料是发泡的含镍合金或称发泡镍合金。

所述发泡镍合金材料中分布有空隙，其空隙率最好在90％以上。

所述镍合金可以是含镍合金钢，也可以是镍铝钛合金钢或镍锌钛合金钢或镍铜钛合金钢。

多孔结构使本实用新型提供的极板的填充性大大提高，同时具有较好的耐高温性能，钢铁在金属中具有最低的成本，因此选用钢铁作极板，比起现有技术中所用的镍带和镍毡等能大幅度地降低极板材料价格。但是一般的镍不锈钢其不具备极板最重要的一个特性即填充性，但对它们进行结构改变，使之具有高空隙率，其填充性就可以提高。

本实用新型提供的镍电池的极板通过在结构上改变镍不锈钢，使其具有至少90％的空隙率，有效地降低镍电池的成本，使这种有利于环境保护的绿色能源的推广做出了贡献。

附图说明

图1为本实用新型提供的发泡的含镍合金极板的剖视结构示意图

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本实用新型提供的镍电池极板材料1是发泡的含镍合金，镍电池极板材料1中具有孔隙2，其空隙率在95％。

所述镍合金是含镍合金钢，

实施例2：

本实用新型提供的镍电池极板材料1是发泡的含镍合金。

其孔隙2的空隙率在98％。