[发明专利]一种锌镍电池用的镍正极

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种锌镍电池用的镍正极，尤其是一种加入有添加剂的锌镍电池正极。

背景技术

目前，由于日益严峻的环保形势迫使各国政府出台日益严格的环保法规，而国际油价 居高不下以及国际互联网和电子产品的繁荣，给电池市场带来了新的快速增长，比如混合 动力汽车，电动汽车，可充电的能量储存系统，数据中心的不间断电源系统等等，随着混 合动力汽车(HEV)，可插拔式混合动力汽车(PHEV)，以及电动汽车(EV)的繁荣发展， 市场上迫切需要一种可以满足未来对于高功率、高储能、高可靠性和安全性、更环保的电 池产品。而过去最主要的电池技术，铅酸电池和镍镉电池(NiCd)，无法跟上市场发展的 需求，同时它们也不具备环保的要求，锂电子电池虽然在便携式电子设备中获得成功，但 是由于功率不足、价格昂贵、安全隐患问题，无法满足大型系统的要求。新兴的锌镍电池 技术可以满足以上所有要求；锌镍电池是功率高、能量足(高达铅酸电池的4倍)、无环 境污染(不含铅、不含镉、不含汞)、高可靠性和安全性好(不易燃)、成本低廉、使用寿 命长的可充电电池。

锌镍电池包括电池壳体，电极组和电解液，所述电极组和电解液收纳于电池壳中，所 述电极组包括镍正极，锌负极和隔膜，隔膜位于镍正极与锌负极之间，所述锌负极包括负 极材料和载有该材料的负极集流体。

在锌镍电池中，极大部分的研究都集中在锌负极枝晶的防止和变形上，对正极的研究 较少。一般的做法是，将镍氢或镍镉电池中的镍正极完全照搬用于锌镍电池。其实电池 作为一个整体，正极的性能往往会影响到整个电池的好坏。

原有技术中，锌镍电池正极采用湿法或干法工艺，用镍箔、泡沫镍、冲孔钢带作为基 体将正极活性物质涂附于基体的表面或其中制成柔性箔式电极，用一个或多个极耳作为正 极导流线(俗称极耳)。由于电流必须经由极耳到达极板的各个部位，电子运动途径很长， 阻抗较大，因此活性物质利用率不高、充电效率较低、电池欧姆内阻大、电池发热严重、 不能实现大电流放电，产品应用范围受到限制。

原有技术中，锌镍电池正极为了提高充电效率、提高氧析氧电位、延伸放电深度，普 遍的作法是添加Co或者钴氧化物、氢氧化物。理论上金属钴不溶于碱，但实际生产和使 用过程中不可避免颗料表层被氧化，其实钴及其他钴的氧化物、氢氧化物均无一例外都有 溶于碱液的特性。溶于碱中的钴将与锌极引起微电池析氢反应，电池将会有较大的安全隐 患，无法达到产品应用要求。因此，在锌镍电池中，钴的添加物是要避免的。

专利内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种工艺简单、成本低廉、安全 可靠、可长期贮存、循环寿命长、大电流放电性能好的锌镍电池用的镍正极。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括有一采用泡沫镍基体将活性 物质用干法或湿法工艺填充其中的正极板，正极板边缘未被物质覆盖的部份形成有一个 性能优良、能降低电子运动距离、且能减小阻抗的集流带；在正极板的其中一侧以镍箔与 极板焊接引伸出一个导电防震联接带；所述的正极板中加入有由金属的氧化物或氢氧化物 和稀土氧化物的混合物构成的镍正极添加剂。

所述的镍正极添加剂是氧化镁，氢氧化镁，氧化锆，氢氧化锆，氧化钙，氢氧化钙， 氧化锶，氢氧化锶中的至少一种，和氧化钇(Y2O3)、氧化镱(Yb2O3)、氧化镥(Lu2O3)中的 至少一种稀土氧化物的混合物。

本发明属于对现有技术的一种改良，它具有工艺简单、成本低廉、安全可靠、可长期 贮存、循环寿命长、大电流放电性能好等特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的有/无添加剂的电池循环比较图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：如图1所示，正极板采用泡沫镍基体将活性 物质用干法或湿法工艺填充其中，正极边缘1未被物质覆盖的部份形成一个性能优良的集 流带1降低了电子运动距离，减小阻抗，达到大电流充放电工作要求。在正极的其中一侧 以镍箔与极板焊接引伸出一个导电防震联接带2，这将极大提高电池在使用过程中的抗震 动性。图1中所示的还有正极板附料面4和耐碱绝缘胶带3。