[发明专利]一种阀控式铁镍蓄电池及制造方法有效

专利信息
申请号: 201710146182.7 申请日: 2017-03-13
公开(公告)号: CN108574078B 公开(公告)日: 2023-09-01
发明(设计)人: 陆国明;田新军;徐平 申请(专利权)人: 浙江高铭节能科技有限公司
主分类号: H01M50/40 分类号: H01M50/40;H01M4/36;H01M4/583;H01M10/28;H01M10/30;H01M4/62
代理公司: 杭州永绎专利代理事务所(普通合伙) 33317 代理人: 许传秀
地址: 311401 浙江省杭州市*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 阀控式铁镍 蓄电池 制造 方法
【说明书】:

发明公开了一种阀控式铁镍蓄电池及制造方法,该蓄电池的正电极采用泡沫镍或冲孔镀镍钢带为基体,表面涂覆有氢氧化镍、导电剂及添加剂组成的活性物质,极片用隔膜包覆后经热封形成袋式结构。负电极采用泡沫镍或冲孔镀镍钢带为基体,表面涂覆有四氧化三铁、羰基铁粉、活性炭纤维粉及添加剂组成的活性物质,极片用隔膜包覆后经热封形成袋式结构。使用的电解液是由KOH、LiOH、Nasubgt;2/subgt;S的水溶液与高分子材料PVA及高吸水性树脂PAAS交联而成的凝胶状液体。本发明解决了传统铁镍电池功率密度低、失水率大的缺点,有效提高了电池的放电性能,延长了使用寿命。

技术领域

本发明涉及蓄电池,尤其涉及一种阀控式铁镍蓄电池及制造方法。

背景技术

现有技术中,铁镍蓄电池基本上还是延用电池极片为穿孔钢袋式、电解液为流动富液式的开口型结构。这种结构的蓄电池体积大、比能量低、充放电效率低且容易失水,加速了电解液干涸,影响使用效果。在铁镍蓄电池极片采用拉浆式工艺后,电池的比能量和放电性能得到了提高,但是在非正常使用的情况下活性物质容易脱落,一则造成容量损失,二则会造成内部极片之间的微短路,降低了使用寿命。铁镍蓄电池高倍率放电性能差,主要原因是在大电流放电时铁负极表面形成了大量的氢氧化物,阻碍了离子的进一步反应,导致了电极的钝化。并且电池在使用长期使用后,极片组本身容易膨胀,导致电池容量衰减,使用寿命缩短,性能下降。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种阀控式铁镍蓄电池及制造方法,利用活性炭纤维粉高比表面积形成的双电层,显现出非对称超级电容的特性,改善了放电特性,并进一步提高了充电效率,解决了传统铁镍电池比功率低的问题;活性炭纤维粉较大的长径比,可在粘结剂的作用下提高电极极片的机械强度;将隔膜制成袋包式结构后,可防止活性物质的脱落和内部微短路现象;采用含有高分子材料及高吸水性树脂材料的凝胶状电解液后,减小了电解液的析气量和失水率,有效延长了使用寿命。

为了达到上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种阀控式铁镍蓄电池,包括正极端子、负极端子、排气阀栓、正极极片、正极极耳、负极极片、负极极耳、正极汇流极柱、负极汇流极柱、蓄电池槽、蓄电池槽盖、电解液、隔膜袋,所述正极极片和负极极片交替叠放,所述正极极片和正极极耳构成正极极片组,所述负极极片和负极极耳构成负极极片组,所述正极极片组和负极极片组构成蓄电池单体,所述蓄电池槽内安装有若干的蓄电池单体,所述蓄电池单体与蓄电池槽之间,以及相邻的蓄电池单体之间均设有支撑结构,所述正极极耳相连到正极汇流极柱上,所述负极极耳相连到负极汇流极柱上,所述正级汇流极柱上端部分设有正极端子,所述负极汇流极柱上端部分设有负极端子,所述支撑结构包括槽板,所述槽板内设有截面为倒T型的通道,所述槽板的左右两侧分别活动连接第一支撑板和第二支撑板,所述槽板的上侧活动连接清洁环,所述槽板内部设有弹性片,所述弹性片与清洁环固定连接,且与第一支撑板和第二支撑板相抵,所述正极极片和负极极片上均包有隔膜袋。

进一步优选的,所述隔膜袋采用尼龙毡、维尼伦无纺布、聚乙烯辐射接枝膜或聚丙烯辐射接枝膜中的一种或几种。

进一步优选的,所述负极极片的活性物质中使用了活性炭纤维粉作为导电剂和增强剂,同时也作为非对称超级电容器的功能材料。

一种阀控式铁镍蓄电池的制造方法,包括步骤如下:

1)采用泡沫镍或冲孔镀镍钢带作为集流基体,活性物质组份由重量百比为90~95%覆钴球形Ni(OH)2、4~6%石墨、1~4%CoO与含有1~3%PTFE、0.5~2%CMC组成的粘结剂搅拌混合,形成10000-25000CP粘度的浆料,经拉浆涂布均匀涂于集流基体上,经恒温烘干后以20~30MPa的压力进行辊压,经裁片后用点焊机将导流条和正极极耳焊接到正极极片的一端,制得正极极片组;

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