[发明专利]一种镉镍电池箔式烧结氧化镍电极的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于化学电源领域，尤其是一种镉镍电池箔式烧结氧化镍电极的制造方法。

背景技术

镉镍电池由于具有充放电寿命长、使用温度范围宽、大电流放电性能好等特点而得到广泛的应用。但是，镉镍电池的荷电保持能力较差，其荷电贮存容量随时间的增加而逐渐减少。例如，一般镉镍电池的荷电在贮存6个月后只剩60～70％的容量，大电流放电的烧结式密封镉镍电池的荷电在贮存6个月后的剩余容量几乎为0。为了满足对仪器设备的供电要求，镉镍电池在经过一段时间的贮存后，必须进行补充充电，而对于贮存时间超过6个月的镉镍电池，还需要重新活化，经过1～3次充放电后才能恢复电池应有供电能力。为了使镉镍电池长期处于备用状态，可以采用长期涓流充电的办法使电池始终处于满荷电状态。但是，在没有连续充电条件的场合，每过一两个月就得为电池充电一次。因此，现有镉镍电池存在荷电保持能力差、使用维护不便且浪费人力物力的问题，特别是在一些特殊场合根本无法使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种镉镍电池箔式烧结氧化镍电极的制造方法，通过该箔式烧结氧化镍电极所制造的镉镍电池能够有效提高荷电保持能力，使其在长期贮存备用期间无需充放电维护，大大节省了人力、物力，并能够满足一些特殊场合的需求。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种镉镍电池箔式烧结氧化镍电极的制造方法，其特征在于：制造方法的步骤是：

(1)多孔镍基板制造；

(2)将多孔镍基板投放至含有Co⁺⁺、Cd⁺⁺的Ni(NO₃)₂水溶液中浸渍，浸渍温度为75℃～85℃，浸渍时间为2～2.5小时，形成浸渍镍基板；

(3)将浸渍镍基板取出经干燥空气干燥15min-30min，投入比重为1.2±0.01g/cm³ NaOH碱液中浸碱，浸1～1.5小时，使Co⁺⁺、Cd⁺⁺的Ni(NO₃)₂转变为氢氧化物活性物质；

(4)将浸碱后的极板放入40～50℃的水中洗至无碱，然后在50～60℃下干燥2～3h；

(5)重复第(2)～(4)操作3～5次后，填充的活性物质Ni(OH)₂、Cd(OH)₂、Co(OH)₂增重≥1.2g/cm³，即可完成箔式烧结氧化镍电极制造。

而且，所述箔式烧结氧化镍电极的多孔镍基板的制造工艺是：以羰基镍粉作主料，添加PVB作增孔剂，增孔剂的添加量为镍粉重量的30％，两种粉料在合粉机中混合均匀后，以镍带或镀镍钢带作骨架，在滚压机中滚压成型，滚压成型厚度0.6mm；然后在温度为930℃±20℃的氢气炉中烧结15～30分钟，制出厚度≤0.40mm的多孔镍基板。

而且，所述箔式烧结氧化镍电极的多孔镍基板的制造工艺是：使用羰基镍粉与CMC水溶液或HPMC水溶液混合成浆，其质量比为镍粉∶2.5％CMC＝1∶1，涂覆于镍带或镀镍钢带上，其厚度为0.6mm，经140～220℃干燥后，在温度为930℃±20℃的氢气炉中烧结15～30分钟，制出厚度≤0.40mm的多孔镍基板。

本发明的优点和积极效果是：

1、本箔式烧结氧化镍电极采用烧结电极工艺，在活性物质中添加Co⁺⁺和Cd⁺⁺，降低氧化镍电极氧化过程的电位，提高氧析出电位，减少不稳定的高价氧化镍NiO₂的产生，使氧化镍电极在充电和搁置过程中少析出或不析出O₂，性能更加稳定；同时选用高浓度三元电液作为电解液，它除了使氧化镍电极电位降低，使Ni(OH)₂更加稳定不易分解析氧外，碱浓度的提高，还能降低氧在碱液中的溶解度，从而使充电态的镉不易被氧化而损失容量。因本专利申请电池在使用过程中无需充电，也就无需选用透气性好的隔膜，而选用耐碱、耐氧化致密度高、电液保持能力强的隔膜，不仅降低隔膜内阻，有效防止其他物理因素造成的微短路。通过上述措施可以将传统的长寿命(充、放电寿命)电池改造成为可长期荷电保持的特种电池，具有特长荷电保持能力，贮存三年仍能保有70％～80％的电量，而其间无需任何补充电。