[发明专利]电容型镍氢动力电池正极极片、其制法及由其制备的电池

说明书

技术领域

本发明属于碱性动力电池技术领域，具体涉及一种电容型镍氢动力电池正极极片、其制法及由其制备的电池。

背景技术

在高纬度地区、高海拔山区或寒冷的冬季，采用铅酸电池作为启动电源的车辆，常常面临启动困难或直接打不着火，需要单独加热启动电源或不熄火待命状态；而采用铅酸电池作为通讯基站电源，在冬季常常面临冰冻，无法正常工作导致信号断断续续，甚至直接中断，且需要频繁维护，而在这些地区维护一次的费用是铅酸电池的十倍以上。因此，寻求一款可以与铅酸电池互换，但寿命长，耐低温、可浮充的新型电源是一个现实的产业问题。

电容型镍氢动力电池因具有耐低温、寿命长、高功率等优点，而成为一种新型的绿色电源，在纯电动客车上获得应用。但电容型镍氢动力电池，通常采用贫液结构，内部负极为催化反应机理，工作电压放电平台为1.2V，充电平台为1.45V，单体无论怎么串联组合，都与12V或24V铅酸电池不匹配，这样就存在电容型镍氢动力电池无法与铅酸电池直接互换，而加装电池管理系统或者控制模块，考虑到每种车型或基站的电源充放电电流数值不同、充放电电压控制限也不同，需要进行多种参数对接，还需要反复验证，成本大大增加的同时，可靠性也降低。

镍锌电池具有较高的电压平台、耐浮充、成本低等优势，可以与铅酸电池直接互换，最近几年随环保理念关注又开始兴起，并在特定领域开始替代铅酸电池，如工厂燃油发动机用备用启动电源，但镍锌电池普遍存在锌枝晶导致电池寿命短的问题，很难满足汽车用启动电源或通信基站用电源的要求。

因此，电容型镍氢动力电池与镍锌电池各自的优点如何通过内在的结合制备出免维护电容型镍氢动力电池，在高纬度地区、高海拔山区或寒冷的冬季，能够直接替换现有铅酸电池，满足汽车或通信基站行业的需求，已经成为电池行业亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电容型镍氢动力电池正极极片，可以提高正极析氧电位，减少氧气产生，本发明还提供其制法及由其制备的电池，在正常电流充电下，电池不析氧，可以连续浮充，实现电容型镍氢动力电池在使用过程中的免维护；解决锌枝晶导致电池寿命短的历史性技术难题。

本发明所述的电容型镍氢动力电池正极极片，正极极片电池浆料包括以下重量份数的原料：

本发明所述的免维护电容型镍氢动力电池正极极片，将去离子水与正极极片电池浆料混合均匀和浆，制得正极电池浆料；泡沫镍涂浆正极电池浆料制成正极极片。

其中：

泡沫镍面密度为240～480g/m²。如果面密度太小，基带容易断裂；如果面密度太大，基带强度固然提高，进而极片强度也提高，但电池性能反而会受到影响，能量密度会下降，而电池生产成本会成倍的增加，面密度每增加10，单位成本增加4元。

去离子水占正极极片电池浆料重量的20～28％，优选22～25％，更优选24％。

优选地，本发明所述的免维护电容型镍氢动力电池正极极片，正极极片电池浆料包括以下重量份数的原料：

更优选地，本发明所述的免维护电容型镍氢动力电池正极极片，正极极片电池浆料包括以下重量份数的原料：

包括以下重量份数的原料：

其中：

掺锌球型氢氧化亚镍中锌的含量为3～4.5％，超细钴粉的D₅₀小于0.5微米，亚氧化钛的纯度为98～99.9％。

含碳超细镍粉的D₅₀小于0.8微米，含碳超细镍粉中碳的含量为2～3.5％。

本发明所述的电容型镍氢动力电池正极极片的制备方法，包括以下步骤：

将去离子水与正极极片电池浆料的所有原料混合均匀和浆，制得正极电池浆料；采用泡沫镍涂浆正极电池浆料，经烘干后滚压、清粉、焊接、纵、横裁切制成正极片。

其中：

涂浆为续湿法涂浆，连续湿法涂浆是指带状泡沫镍连续经过浆料槽涂浆，所述浆料槽用于盛放浆料。

烘干为：采用2～6个温区进行烘干，烘干方式为红外、热风循环或两者结合，每个温区的烘干温度控制在70℃～135℃。由于基带具有一定的厚度，所含水分较高，大量水分的挥发需要空间和时间，而烘干基带需要一定的温度梯度，形成对流，以利于水分挥发出去，基带也可以均匀烘干，经过多次试验筛选，采用分2～6个温区分段加热。可以提供较长的干燥区间，而基带一直在稳定移动，分段也利于提高干燥效率。