[发明专利]高温电池正极用球形氢氧化镍及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高温电池正极储能材料领域，尤其涉及一种高温电池正极用球形氢氧化镍。

本发明还涉及了一种高温电池正极用球形氢氧化镍的制备方法。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的移动科技设备的使用，移动设备广泛适用于生活科研等各个领域。在高温环境下，为移动设备供电的电池需要有特殊的性能，电池的耐高温性能要好，高温下使用的二次电池需要在高温环境下，安全可靠、充放电性能好。而普通的二次电池适用于常温下使用，在高温环境下，充放电性能差，不能满足设备的要求。

高温下使用的二次电池，需要具有在高温环境下充放电性能好的球形氢氧化镍正极储能材料。现有技术中，将普通的球形氢氧化镍中按一定比例掺混Y、Ca、Mg、Co等元素的化合物中的一种或多种，这种机械式掺混，将导致掺混不均匀，制备的电池性能不稳定，电池在充放电过程中这些混掺入正极化合物会粉化脱落，电池高温性能逐渐下降。此外，该方法无法连续生产，导致效率低、生产成本较高。

中国专利(CN101635356A)公开了一种高温镍电池用球形氢氧化镍及其制备方法，该专利技术采用了晶格内参杂法，即把要参杂的物质与硫酸镍配制成混合溶液，把混合溶液、液碱、氨水同时注入反应釜，控制一定温度、搅拌速率、PH、碱度直接生产出高温用球形氢氧化镍。这种晶格内参杂法是通过反应直接制备高温用球形氢氧化镍，所制备的电池高温性能不错，但常温条件下放电性能不佳，是由于参杂导致电池内阻高，常温环境下放电容量较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高温性能优良的电池正极储能材料，即高温电池正极用球形氢氧化镍。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种可连续生产的高温电池正极用球形氢氧化镍的制备方法。

对于本发明的高温电池正极用球形氢氧化镍，采用的技术方案如下：

高温电池正极用球形氢氧化镍，特征是通过反应生成的金属氢氧化物层包裹在球形氢氧化镍表面，所述的金属氢氧化物为Co(OH)₂、Y(OH)₃、Yb(OH)₃、Ca(OH)₂、Mg(OH)₂，金属氢氧化物的金属元素在球形氢氧化镍中的含量(重量百分比)分别为：Co 3～8％，Y 0.05～3％，Yb 0.0005～1％，Ca 0.05～5％，Mg0.05～5％。

对于本发明的高温电池正极用球形氢氧化镍的制备方法，采用如下技术方案：

高温电池正极用球形氢氧化镍的制备方法，包括以下步骤：

①配制原料液

配制氨水-水合肼混合溶液，其中氨水浓度为15～25％、水合肼浓度为2～10％；

配制浓度为18～35％的碱水溶液；

配制可溶性钴盐、钇盐、镱盐混合溶液，其中钴离子浓度为60～120g/L、钇离子浓度为2～40g/L、镱离子浓度为0.01～10g/L；

配制氯化钙-氯化镁混合溶液，其中钙离子浓度为2～50g/L、镁离子浓度为2～50g/L；

②反应

向反应釜中投入去离子水和球形氢氧化镍基料，保持反应釜搅拌转速为80～180r/min，通过补加去离子水，调节料浆的固含量至80～140g/L，加入15～25％氨水溶液调节料浆碱度为10～30g/L，再将原料液泵入反应釜，保持反应温度为35～65℃连续反应，通过调节原料液的流量，控制PH为10～13；

③后处理

将反应完全的料浆放出，陈化，过滤，滤饼洗涤，干燥，即可得到高温电池正极用球形氢氧化镍。

本发明高温电池正极用球形氢氧化镍的制备方法中：

步骤①中的可溶性钴盐为硫酸钴、可溶性钇盐为氯化钇、可溶性镱盐为氯化镱。

作为另一种实施方案，步骤①中的可溶性钴盐为硫酸钴、可溶性钇盐为硫酸钇、可溶性镱盐为硫酸镱。

步骤①中的碱水溶液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。

上述步骤①中，配制原料液所使用水为去离子水。

上述步骤③中，滤饼洗涤使用40～70℃去离子水，洗涤至洗涤液PH值小于10。