[发明专利]一种大容量双袋式铁镍电池

权利要求书

1.一种大容量双袋式铁镍电池，包括相互密封扣合的电池壳和电池盖、位于电池壳内的电池极板组和电解液及设置于电池盖上且与正负极相连的电极柱和排气阀，其特征在于：所述电池极板组由袋式镍正极板、袋式铁负极板及位于袋式镍正极板和袋式铁负极板之间的多层复合隔膜或隔极栅构成，所述袋式镍正极板的电极材料由正极活性材料、导电剂、添加剂和粘结剂组成，其中正极活性材料主要由球形β型氢氧化镍、覆钴球形β型氢氧化镍、普通非球性β型氢氧化镍的至少一种和Ni-Al-M三元层状氢氧化物组成，且所述正极活性材料中球形β型氢氧化镍、覆钴球形β型氢氧化镍、普通非球性β型氢氧化镍或Ni-Al-M三元层状氢氧化物中的至少一种经过预氧化处理，该预氧化处理方式为化学氧化，所述正极活性材料中Ni-Al-M三元层状氢氧化物的分子式为[Ni_xAl_（1-x）M_y(OH)₂]·[(A^a-)_z·mH₂O]，其中M为Co、Ca、或Y，A^a-为OH⁻、Cl^-、CO₃²⁻、NO₃⁻、BO₂^-、MoO₄^2-或WO₄^2-中的至少一种，0.9≥x≥0.6，y0，z0，m 0；

所述袋式镍正极板的电极材料由55-94.9wt.%正极活性材料、3-30wt.%导电剂、2-10wt.%添加剂和0.1-5wt.%粘结剂组成，其中导电剂为导电碳材料、镍粉、钴粉、氧化亚钴或氢氧化钴中的至少两种，添加剂为氧化钇、氧化铒、氢氧化钙、碳酸钙、氧化锌、氟化钙或钨酸钙中的至少一种，粘结剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羧乙基纤维素、聚四氟乙烯或羟丙基甲基纤维素中的至少一种；所述袋式镍正极板的具体制备过程为：

将正极活性材料、导电剂、添加剂和粘结剂混合均匀，喷淋碱液或蒸馏水进行和粉，造粒；通过包粉机将活性物质颗粒包入钢带极盒中，并进行拼条、压纹、裁切、焊接工序制得袋式镍正极板；

或者将正极活性材料、导电剂、添加剂和粘结剂水溶液混合均匀制成正极浆料；采用单面上浆方式在多孔镀镍钢带上有毛刺的一面涂覆一层正极浆料层，于50-150℃烘干后备用；将烘干后的涂覆钢带每两片的涂覆固化层孔面相对包在一起做成条状电极板盒；再将多条电极板盒拼成一定宽度并接横向压横纹压合成毛坯；将毛坯经包边筋和集流板点焊导电极耳即得袋式镍正极板；

所述袋式铁负极板的电极材料由55-91.9wt.%铁基氧化物粉末、5-20wt.%导电剂、3-20wt.%添加剂和0.1-5wt.%粘结剂组成，其中铁基氧化物粉末为四氧化三铁、三氧化二铁或氧化亚铁中的至少一种，导电剂为导电石墨、导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、亚氧化钛、铜粉、镍粉、钴粉、锡粉或铁粉中的至少一种，添加剂为硫化铋、氧化铈、硫化亚铁、氢氧化镱、氢氧化锆、硫化亚钴、氢氧化铜、硫化铜、氢氧化镍或硫酸镍中的至少两种，粘结剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙烯、聚环氧乙烯或丁苯橡胶中的至少一种；所述袋式铁负极板的具体制备过程为：将铁基氧化物粉末、导电剂、添加剂和粘结剂水溶液混合均匀制成负极浆料；采用单面上浆方式在穿孔镀镍钢带上有毛刺的一面涂覆一层负极浆料层，于50-150℃烘干后备用；将烘干后的涂覆钢带每两片的涂覆固化层孔面相对包在一起做成条状电极板盒；再将多条电极板盒拼成一定宽度并接横向压横纹合成毛坯；将毛坯经包边筋和集流板点焊导电极耳即得袋式铁负极板；

所述电解液为富液状态的含有添加剂的碱性溶液，是由KOH和LiOH组成的总摩尔浓度为4-7mol/L的混合溶液，该电解液中还包含0.5-2wt.%的钨酸钠、0.5-5wt.%的偏硼酸钠和0.5-2wt.%的氟化钠和0.5-8wt.%的硫化钠或硫化钾；

所述复合隔膜由磺化聚丙烯隔膜、氟化聚丙烯隔膜、接枝聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、尼龙隔膜或丙纶针刺无纺布中的至少两种构成，其层数为2层以上。