[发明专利]一种高功率镍氢电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于能源材料领域，尤其涉及一种高功率镍氢电池及其制备方法。 

背景技术

　  长期以来，电动工具市场被镍镉电池所垄断，而镉具剧毒性，会对环境造成严重污染，而且2006年欧洲开始禁镉，因此，开发一种高功率镍氢电池用于电动工具，取代镍镉电池，具有广阔的市场前景。 

　  镍氢电池的大电流充放电性能受正极、负极、隔膜和电解液等的影响，对镍氢电池阻抗的分析研究表明：MH/Ni电池阻抗40％来源于负极，30％ 来源于正极，20％来源于电解液，另外10％来源于隔膜。所以提高电池的功 率特性从根本上说是要降低电池阻抗，因此用来降低每一部分阻抗的技术都能够提高电池的功率特性。 

　  贮氢合金电极(负极)的高功率性能除与所用的贮氢合金材料有关外，还与其制作工艺直接相关。 

　  目前一般的制作工艺为涂膏式，即将贮氢合金粉、添加剂、粘结剂和水混合成浆料涂敷到导电集流体上如泡沫镍和穿孔镀镍钢带，烘干后裁成电极，也称为涂膏式电极。但涂膏式电极的缺点是：粘结剂阻碍了三相界面，即气相(氧气)、液相(电解液)，固相(贮氢合金)的形成和氧气在合金表面的还原，导致电池内压升高，不能够大电流充电；增大了合金颗粒间的接触电阻，从而使电极内阻提高。这样的制作工艺大大地降低了电极的高倍率性能。 

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供一种高功率镍氢电池，该电池避免涂膏式电极粘结剂阻碍了三相界面，导致内压升高、接触电阻增大，降低大电流充电能力和高倍率放电性能。本发明的另外一个目的是提供上述的高功率镍氢电池的制备方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种高功率镍氢电池，该电池包括负极板、隔膜纸和正极板，所述的负极板由基材上压制合负极活性物质制得，所述的负极活性物质的粒度尺寸为D10≥3μm，D50≤80μm，D90≤130 μm；并在基材上设有网孔，网孔的PPI 为150-1500，所述的负极活性物质压制在网孔上。

作为优选，所述的网孔的PPI 为200~900。

作为优选，所述的网孔的形状为方形、菱形或圆形。

作为优选，所述的基材选用纯铜、纯镍、铜合金或镍合金的金属带；或者，基材选用镀铜、镀镍、镀银或镀金的金属带。

作为优选，所述的基材面密度为100-1000g/m²。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种制备上述的高功率镍氢电池的方法，该方法包括以下的步骤：

1）根据电池型号，涉及电池的正极板、负极板及隔膜纸的尺寸，以及正极板的极耳数量、位置；

2）根据设计要求，用机器或者手工对正负极板基材按设计的上粉量上粉，其中正极可采用干法或者湿法或干湿法上粉；

3）按设计尺寸分切正极板、负极板，称重，点焊极耳，粘胶带绝缘防止短路；

4）按要求卷绕，在将卷绕好的极组塞入电池壳；

5）按要求进行滚槽；

6）按要求进行注液；

7）将正极极耳点焊到盖帽上；

8）按要求对电池进行封口；

9）对电池进行活化、分选、充电。

本发明由于采用了上述的技术方案，，该电池避免涂膏式电极粘结剂阻碍了三相界面，导致内压升高、接触电阻增大，降低大电流充电能力和高倍率放电性能。并且操作简单原材料来源丰富、成本低、设备简易、出产合格率高，适合批量规模化生产。

附图说明

图1是电池结构示意图。

图2是PPI(20×20mm面积上的网孔数)为150-1500，面密度为100-1000g/m2的纯铜、纯镍、铜合金、镍合金的金属带、或镀铜、镀镍、镀银、镀金的金属带。

图3是实施例1，AA1400mAh在1倍率（1.4A）放电条件放电曲线图。

图4是实施例1，AA1400mAh在10倍率（14A）放电条件放电曲线图。

图5是实施例2，AA1400mAh在1倍率（1.4A）放电条件放电曲线图。

图6是实施例2，AA1400mAh在10倍率（14A）放电条件放电曲线图。

图7是实施例3，AA1400mAh在1倍率（1.4A）和10倍率（14A）放电条件放电曲线图。

图8是实施例4，AA1400mAh在1倍率（1.4A）和10倍率（14A）放电条件放电曲线图。

具体实施方式