[发明专利]高功率镍氢电池的正极制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电化学领域，特别是指一种可提高正极导电性能；缩短电池活化周期的高功率镍氢电池的正极制备方法。

背景技术

由于世界环境问题越来越受到人们的关注，对环境保护提出了更高的要求，因此具有高比能量、高比功率、长寿命、无记忆效应、属无污染、绿色能源的镍氢电池成为当今增长速度较快的二次电池。世界各国对无排放污染动力汽车越来越高的兴趣，为镍氢高功率电池发展提供了广阔前景。但目前镍氢高功率电池仍然存在一些如高功率放电效率低，电池一致性较难控制，温度适应性较差等问题。

氢氧化镍电极作为镍氢电池的正极，是影响电池电化学性能的主要因素，但由于其本身为P型半导体，自身导电性能较差，其实际容量取决于连接氢氧化镍颗粒与集流体之间导电网络的效率，该网络通常分为导电性差和良好两种，导电性差的电极仅含有活性物质Ni(OH)2 而没有导电剂或添加剂。因此，要提高活性物质的利用率，必须在氢氧化镍电极中加入适当的导电剂或添加剂。目前普遍的做法为搅拌添加常规亚微米级Co金属氧化物，在电池化成过程中，通过小电流将Co元素氧化为Co3+，使其构成导电网络，但由于粉末颗粒较大，不能实现理想化的导电效果，导致此方法存在诸多问题，如电池初期活化较慢，混粉不均匀导致电池一致性存在差异等。

发明内容

本发明提供了一种高功率镍氢电池的正极制备方法，其目的在于克服现有技术存在的正极导电性差，电池初期活化较慢等缺陷。

本发明的技术方案如下：

高功率镍氢电池的正极制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

a、定量称取活性物质；

b、在活性物质中添加适量的纳米级导电剂，使纳米级导电剂与活性物

质搅拌混合，并形成混合粉；

c、将混合粉置于超声波分散机内进行超声波振动，使纳米级导电剂均

匀吸附在活性物质表面；

     d、通过物理填充的方式将混合粉填充到泡沫镍基体上；

     e、将集流体点焊于上述泡沫镍基体，并制得正极。

作为本发明的改进，纳米级导电剂和活性物质的混合比例为1:10-100。作为本发明的进一步改进，所述活性物质为α-Ni(OH)2、β-Ni(OH)2和

NiOOH中的一种或多种的混合；所述纳米级导电剂为纳米级Ni粉、纳米级Zn粉、纳米级Co粉、纳米级NiO粉、纳米级ZnO粉以及纳米级氧化钴中的一种或多种的混合。

作为本发明的更进一步改进，所述纳米级导电剂的粒径介于5nm-100nm之间。

作为本发明的改进，步骤b中的搅拌混合过程是在搅拌釜中完成的，且其搅拌时间为1h至6h。

作为本发明的改进，步骤c中的超声波振动时间为20min至60min。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本申请人经过反复试验证明，通过在正极材料中添加纳米级导电剂，可以降低电池内阻，有效得提高正极导电效率、电池高功率放电性能，并缩短电池活化周期，提高电池一致性。

2、通过超声波振动的方式，可使纳米级导电剂充分吸附于活性物质表面。

3、集流体点焊于上述泡沫镍基体，可取得理想的集流效果。

具体实施方式

实施例1

高功率镍氢电池的正极制备方法，首先称量50kg粉末状的α-Ni(OH)2并放入搅拌釜，并添加500g纳米级ZnO粉末（纳米级ZnO的粒径通常介于5nm-100nm之间），开启搅拌功能，恒速搅拌2小时。

待搅拌完成后，将混合粉倒出，置于美国SONICS & MATERAIALS公司的VC750超声波分散机进行超声波分散振动，分散振动时间为30min，经分散后的混合粉，通过物理填充的方法填充到泡沫镍基体，再将集流体点焊于上述泡沫镍基体，完成正极制作。

实施例2

称量30kg粉末状的β-Ni(OH)2，置入搅拌釜，并添加500g纳米级ZnO粉末和1000g纳米级Co粉（纳米级ZnO和纳米级Co的粒径通常介于5nm-100nm之间），开启搅拌功能，恒速搅拌1小时。

待搅拌完成后，将混合粉倒出，置于美国SONICS & MATERAIALS公司的VC750超声波分散机进行超声波分散，分散时间为20min，经分散后的混合粉，通过物理填充的方法填充到泡沫镍基体，再将集流体点焊于上述泡沫镍基体，完成正极制作。

实施例3