[发明专利]长寿宽温镍氢电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍氢电池，尤其是一种能够在较宽的温度范围下正常充放电的镍氢电池。 

背景技术

镍氢电池经过多年的发展已经相当成熟，其具有高容量比、无污染、使用寿命长、工作温度范围宽等优点因而被广泛应用。目前的高温镍氢电池在正极物质中添加钛、钇、铝等元素，由于这种工艺无法通过湿法制片，只能采用干法制片，因此其低温性能较差。而现有的低温电池使用无钕储氢合金材料，虽然其低温性能良好，但是其高温性能较差。现有技术中生产的镍氢电池的工作温度还局限在-15℃～45℃之间，随着该产品的广泛使用，对其在特殊温度环境下的工作能力的要求也越来越高，现有的镍氢电池尚无法满足这些使用要求。 

发明内容

本发明提供了一种长寿宽温镍氢电池，解决了现有技术中的缺点，其工作温度范围宽、使用寿命长、存储性能好。 

实现本发明上述目的所采用的技术方案为： 

一种长寿宽温镍氢电池，包括正极片、负极片、隔膜纸、电解液、密封圈、钢壳以及盖帽，正极片由基片和附着在基片上的正极物质组成，负极片由基片和附着在基片上的负极物质组成，正极物质中添加有氧化钇、氧化锰以及镍粉，上述三种物质分别占正极物质总质量的0.5～2wt％、0.5～4wt％和0.5～4wt％，负极物质中添加有氧化锌、硼化镁以及石墨，上述三种物质分别占负极物质总质量的0.5～4wt％、0.5～6wt％和0.5～5wt％。 

所述的电解液为由氢氧化钾、偏硼酸钠和氢氧化锂组成的三元体系，其中偏硼酸钠的浓度为0.5～5％，氢氧化锂的浓度为0.5～5％。 

负极物质的主要材料为储氢合金，储氢合金的含量为85～95wt％，储氢合金的原料为无钕稀土。隔膜纸的材质为改性聚丙烯，密封圈的材质为改性尼龙。 

正极物质还包括高温球形镍、钴元素及其化合物、CMC和PTFE，上述物质的含量分别为80～90wt％、2～5wt％、0.1～0.3wt％和1～3wt％。正极物质中还添加有适量 的纯净水。 

本发明提供的长寿宽温镍氢电池有以下优点：1、工作温度范围宽，在-40℃～60℃的温度范围内均能实现良好的充放电性能和存储性能。2、使用寿命长，其充放循环寿命大于600次。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明。 

实施例1 

本实施例中提供了一种长寿宽温镍氢电池，包括正极片、负极片、隔膜纸、电解液、密封圈、钢壳以及盖帽，正极片由基片和附着在基片上的正极物质组成，正极物质由高温球形镍、钴元素及其化合物、氧化钇、氧化锰、镍粉、CMC、PTFE以及纯净水组成，各组分的含量分别为81％、4％、0.6％、3.8％、0.7％、0.2％、3％和6.7％。负极物质的主要材料为储氢合金，储氢合金的含量为86wt％，储氢合金的原料为无钕稀土；负极物质中添加有4wt％的氧化锌、5.5wt％的硼化镁和4.5wt％的石墨。电解液为由氢氧化钾、偏硼酸钠和氢氧化锂组成的三元体系，其中偏硼酸钠的浓度为3.5％，氢氧化锂的浓度为2.5％。隔膜纸的材质为改性聚丙烯，密封圈的材质为改性尼龙，盖帽内的防爆球采用优质的橡胶材料。 

本实施例中提供的长寿宽温镍氢电池的制备方法如下：正极片采用湿法连续制片工艺，首先按照上述配比准备好原料，依次加入混料机中搅拌使其均匀混合，然后转移至料斗中出料；基片经过预压、贴胶处理后通过料斗的出料口，混合均匀后的正极物质均匀的附着在基片上，再经负压低温干燥后，将基片辊压至一定的厚度，然后裁切成所需要的尺寸，被传送至自动电焊贴胶机处进行焊接极耳、贴胶。采用上述湿法制片工艺制得的正极片柔软，卷绕时正极物质不龟裂、不掉落。 

采用表面滚涂施胶连续工艺制备负极片，负极片上的基片为镀镍钢网，负极物质按照上述比例和组分混合均匀后，经由棍机将负极物质辊压在基片上从而制得负极带，负极带通过施胶辊涂抹SBR胶或PVA胶，再经负压低温干燥后，将其辊压至一定厚度并裁切成所需要的尺寸，即制得负极片。采用本方法制得的负极片柔软、表面及边缘光滑、卷绕时负极物质不龟裂、不掉落。 

电解液由氢氧化钾、偏硼酸钠以及氢氧化锂等三种物质按照上述浓度混合而成。 

隔膜纸采用改性聚丙烯，改性聚丙烯其电子绝缘性能以及离子传导传导性能好，保液、耐碱、抗老化性能强。密封圈采用的改性尼龙材料具有良好的柔软性和弹性，且其 耐碱、耐氧化、抗老化性能强。