[发明专利]一种宽温区镍氢电池及其制备方法

权利要求书

1.一种宽温区镍氢电池，其特征在于，所述宽温区镍氢电池包括：外壳体(1)、密封板(2)、正极片(3)、隔膜(4)、负极片(5)和可拆卸保温夹套(8)；其中，

外壳体(1)为底部密封上部开口的空心圆柱体，正极片(3)、隔膜(4)和负极片(5)依次叠加卷绕成圆柱体并沿所述外壳体轴线插设于外壳体(1)内部，外壳体(1)上方盖设有密封板(2)，密封板(2)上方设有正极盖帽(21)和负极盖帽(22)，正极盖帽(21)和负极盖帽(22)分别与密封板(2)上表面的开口通过绝缘密封圈(6)密封连接，外壳体(1)的外部均匀环设有可拆卸保温夹套(8)，隔膜(4)由内至外依次分别为底层膜、中间层膜和外层膜；

正极片(3)的上边沿处焊接有正极极耳(31)，正极极耳(31)与正极盖帽(21)电连接；负极片(5)的上边沿处焊接有负极极耳(51)，负极极耳(51)与负极盖帽(22)电连接；

正极片(3)环镀有正极活性膜，所述正极活性膜从里至外依次分别为第一层、第二层、第三层、第四层和第五层，所述第一层为正极放电活性膜，所述第二层为正极耐高温活性膜，所述第三层为正极耐低温活性膜，所述第四层为正极导电活性膜，所述第五层为正极保护膜；所述正极放电活性膜由氢氧化镍制成，所述正极耐高温活性膜由氧化锌制成，所述正极耐低温活性膜由氧化镱和氧化镁制成，所述正极导电活性膜由氢氧化亚钴、氧化亚钴、石墨粉中的至少一种制成，所述正极保护膜由聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯中的至少一种制成；

负极片(5)环镀有负极活性膜，所述负极活性膜从里至外依次分别为底层、中间层和最外层，所述底层为负极宽温合金膜，所述中间层为负极导电活性膜，所述最外层为负极保护膜；所述负极宽温合金膜由(LaYCe)_1.0(NiAl)_5.0和Mg₂Ni制成，所述负极导电活性膜由羰基镍粉、氧化亚钴、碳酸亚钴中的至少一种制成，所述负极保护膜由羧甲基纤维素、甲基纤维素、聚丙烯酸钠中的至少一种制成；

所述正极活性膜和负极活性膜使电池能够在宽温区-45℃～65℃环境下正常使用，外壳体(1)内还填充有电解液(7)。

2.如权利要求1所述的宽温区镍氢电池，其特征在于，正极盖帽(21)左侧设有气动安全阀(23)，用于排出过量的气体。

3.如权利要求1所述的宽温区镍氢电池，其特征在于，所述正极活性膜的厚度为85～100微米，第一层、第二层、第三层、第四层和第五层的厚度分别为17～20微米。

4.如权利要求1所述的宽温区镍氢电池，其特征在于，所述底层膜和外层膜上均匀形成有若干贯穿所述底层膜和外层膜的第一微孔，所述中间层膜上均匀形成有若干贯穿所述中间层膜的第二微孔；所述隔膜的厚度为20～50微米。

5.如权利要求4所述的宽温区镍氢电池，其特征在于，所述第一微孔的孔径为0.02～0.1微米，所述第二微孔的孔径为0.05～0.2微米。

6.如权利要求4所述的宽温区镍氢电池，其特征在于，所述底层膜和外层膜由聚乙烯-聚乙烯醇树脂制成，所述中间层膜由磺化聚丙烯树脂制成。

7.如权利要求1所述的宽温区镍氢电池，其特征在于，所述负极活性膜的厚度为60～75微米，底层、中间层和最外层的厚度分别为20～25微米。

8.一种如权利要求1-7任一所述的宽温区镍氢电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1)：分别将氢氧化镍、氧化锌、氧化镱和氧化镁，氢氧化亚钴、氧化亚钴、石墨粉中的至少一种，以及聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯中的至少一种电镀到正极基体上，经干燥机干燥、压片辊碾压、切片机切片后，焊接正极极耳，制得正极片；

步骤2)：分别将(LaYCe)_1.0(NiAl)_5.0合金和Mg₂Ni合金，羰基镍粉、氧化亚钴、碳酸亚钴中的至少一种，以及羧甲基纤维素、甲基纤维素、聚丙烯酸钠中的至少一种电镀到负极基体上，经干燥机干燥、压片辊碾压、切片机切片后，焊接负极极耳，制得负极片；

步骤3)：将底层膜、中间层膜和外层膜依次叠加，在150～200℃经热压机热压、裁切机裁切，制得隔膜；

步骤4)：将氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂溶解于去离子水中，搅拌并在室温下冷却12～24h后，得到电解液；

步骤5)：将制作好的正极片、隔膜和负极片依次叠加、卷绕成圆柱体，装入外壳体中，再将制作好的电解液填充到外壳体中，盖上密封板，安装好正极盖帽和负极盖帽并用绝缘密封圈密封，安装好可拆卸保温夹套。