[发明专利]一种Ni-MH动力电池负极用的复合粘结剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够提高Ni-MH电池负极低温高倍率容量和充电效率的复合粘 结剂配方，其特点是含有多种能够提高镍氢电池负极低温高倍率容量和充电效率的粘 结剂，亲水性粘结剂与疏水性粘结剂的有效组合，降低了成本，并极大的提高了Ni-MH 电池负极在低温高倍率环境下的容量和充电效率。

背景技术

随着环保、节能方面的要求进一步提出，内燃机汽车的发展面临着严重的石油危 机和环境污染。解决这一问题的根本途径是大力发展电动汽车，电动汽车的动力之源 ——电池是制约其发展的最主要的瓶颈技术之一。镍氢电池以其优异的综合性能成为 目前电动汽车最主要的动力之源。电动车用电池将承受非常严酷的低温高倍率环境， 这就对电池的低温高倍率性能提出了更高的要求。普通商业化的储氢合金在低温高倍 率环境下，由于副反应的发生使得其容量和充电效率和容量严重下降，这就阻碍了电 动汽车的发展。

目前提高镍氢电池储氢合金负极低温高倍率容量和充电效率，主要采取的思路有 两个方面，一是提高储氢合金自身在低温高倍率环境下的可充性，二是通过提高负极 内部活性物质的利用率，进而提高储氢合金低温高倍率容量和充电效率。前者的提高 空间已经不是很大了，储氢合金LaNi₅系的低温高倍率性能已经很好，瓶颈在于如何 很好的利用，所以主要研究重点是后者。目前普遍采用的措施是在制作负极的过程中 机械添加能够提高负极低温高倍率性能的某种物质，抑制副反应的发生进而提高电极 低温高倍率容量和充电效率。但是单一添加某种物质的作法，对镍氢电池储氢合金负 极的低温高倍率容量和充电效率提高非常有限，加之各元素的作用机理不同，我们很 难找到非常理想的某种添加物质。而如果能有效的组合粘结剂的含量，从而提高极片 内部活性物质的利用率，将更能达到预期的效果。

发明内容

本发明的目的是制备一种用于提高镍氢电池储氢合金负极在低温高倍率环境下 的容量和充电效率的复合粘结剂，其特点是含有多种能够提高镍氢电池负极低温高倍 率容量和充电效率的粘结剂，亲水性与疏水性粘结剂的有效组合，降低了成本，并更 大程度的提高了Ni-MH电池负极在低温高倍率环境下的容量和充电效率。

本发明的另一个目的是提供一种采用Ni-MH动力电池负极用的复合粘结剂制备 负极片的方法。

为了实现上述发明目的，本发明采取以下的技术方案：

一种低温高倍率Ni-MH动力电池负极用的复合粘结剂，该复合粘结剂是由羟丙 基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚四氟乙烯(PTFE)和丁苯 橡胶(SBR)组成。添加的储氢合金粉为95重量份～105重量份，各粘结剂的含量范 围为：羟丙基甲基纤维素(HPMC)0.15重量份～0.35重量份、羧甲基纤维素钠(CMC) 0.15重量份～0.35重量份、含60重量％聚四氟乙烯(PTFE)的水悬浊液0.15重量份 ～0.35重量份、含50重量％丁苯橡胶(SBR)的水悬浊液0.15重量份～0.35重量份。 在本发明的复合粘结剂中，聚四氟乙烯(PTFE)是以含60重量％PTFE的水悬浊液 的方式添加；丁苯橡胶(SBR)是以含50重量％SBR的水悬浊液的方式添加。

采用本发明的复合粘结剂制作负极浆料及负极片，制作步骤如下：

(1)、将0.15重量份～0.35重量份的羟丙基甲基纤维素(HPMC)和0.15重量 份～0.35重量份的羧甲基纤维素钠(CMC)混合后，加入9重量份～21重量份的 水搅拌30～40分钟，然后再添加0.6重量份～0.8重量份的乙炔黑作为导电剂，搅 拌30～40分钟；

(2)、在上述混合物中加7.5重量份～22.5重量份的水，搅拌15～20分钟；

(3)、在上述混合物中添加95重量份～105重量份的储氢合金粉(来自北京浩 运工贸有限公司AB₅低温型PLG1C储氢合金)，搅拌45～50分钟，然后滴加0.15 重量份～0.35重量份的含有60重量％聚四氟乙烯(PTFE)的水悬浊液和0.15重 量份～0.35重量份的含有50重量％丁苯橡胶(SBR)的水悬浊液，搅拌30～40分 钟；

(4)、得到浆料后密封静置8～10小时，从而得到可以刮浆的浆料。

(5)、将浆料涂在预压厚度为0.6～0.8mm的泡沫镍上，而后风干，压制到 0.36～0.4mm厚为测试极片厚度，然后剪切、与镍带电焊连接，制成负极片。