[发明专利]镍氢电池正极浆料、镍氢电池正极片和镍氢电池

说明书

本申请公开了镍氢电池正极浆料、镍氢电池正极片和镍氢电池。该镍氢电池正极浆料包括正极活性物质和助剂，助剂包括定优胶和羧甲基纤维素。根据本申请实施例的镍氢电池正极浆料，至少具有如下有益效果：采用定优胶与羧甲基纤维素的组合作为正极浆料中的助剂使用，利用定优胶和羧甲基纤维素的组合所具有独特的流变性、良好的水溶性与耐水性以及对热及酸碱的稳定性，使其能够在镍氢电池的碱性环境中以极少的量提供对不溶性固体超强的悬浮性，大幅降低增稠剂和粘结剂这类助剂的用量，从而有效提高电池的正极活性物质利用率和电池循环寿命。

技术领域

本申请涉及镍氢电池技术领域，尤其是涉及镍氢电池正极浆料、镍氢电池正极片和镍氢电池。

背景技术

镍氢电池以吸氢负极取代了以镉金属为基础的负极，增加了单位体积的容量，消除了镉金属的毒性，因而作为一种环保二次可充放电池被广泛应用。镍氢电池的制备方法根据其制备过程的不同可以分为干法和湿法，湿法制备的性能一致性和稳定性好，因此普遍采用湿法工艺。湿法工艺制备镍氢电池正极的方法大致是将正极活性物质、导电剂、添加剂、增稠剂、粘结剂与纯水混合调制成浆料，通过旋转辊子结合浆料的自身流动性使其均匀填充在发泡镍基体中，然后烘干辊压形成正极极片。

目前正极湿法工艺的主流方法是采用聚丙烯酸和羟乙基纤维素作为增稠剂和粘结剂使用，虽然聚丙烯酸配合羟乙基纤维素在正极活性物质pH值在8～11时能够为浆料提供良好的悬浮性，但是在浆料pH值更高时，浆料容易沉降，并形成稳定沉淀，导致电池阻抗加大，缩短电池循环寿命；另一方面，为了保证悬浮性和流变性，聚丙烯酸和羟乙基纤维素的使用量较大，而这会增加电极阻抗，降低正极活性物质利用率。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种具有较高的活性物质利用率且可以提高电池循环寿命的镍氢电池正极浆料、镍氢电池正极片和镍氢电池。

本申请的第一方面，提供镍氢电池正极浆料，该镍氢电池正极浆料包括正极活性物质和助剂，助剂包括定优胶和羧甲基纤维素。

根据本申请实施例的镍氢电池正极浆料，至少具有如下有益效果：

采用定优胶与羧甲基纤维素的组合作为正极浆料中的助剂使用，利用定优胶和羧甲基纤维素的组合所具有独特的流变性、良好的水溶性与耐水性以及对热及酸碱的稳定性，使其能够在镍氢电池的碱性环境中以极少的量提供对不溶性固体超强的悬浮性，大幅降低增稠剂以及粘结剂这类助剂的用量，从而有效提高电池的正极活性物质利用率和电池循环寿命。

根据本申请的一些实施例，以正极活性物质的质量份为100份计，助剂包括0.01～0.04质量份的定优胶和0.04～0.1质量份的羧甲基纤维素。

根据本申请的一些实施例，助剂还包括聚四氟乙烯。在将正极浆料涂覆到集流体上加工形成极片的过程中，聚四氟乙烯会形成纤维网状结构，对正极活性物质起到有效的包容和粘结作用，增强了电极的强度，延长了电极寿命。同时，在与上述的定优胶和羧甲基纤维素配合使用的过程中，可以以更少的粘结剂用量达到对应的粘结效果而避免阻抗增加，进一步延长电池的循环寿命、提高活性物质利用率。

根据本申请的一些实施例，以正极活性物质的质量份为100份计，助剂还包括0.18～0.3质量份的聚四氟乙烯。

根据本申请的一些实施例，助剂还包括导电剂。导电剂可以是本领域常用的镍氢电池正极导电剂，如石墨、炭黑、乙炔黑、碳纤维、包括铜、镍、铝、银、钴等金属粉末或金属纤维等。

根据本申请的一些实施例，以正极活性物质的质量份为100份计，助剂包括0.5～2质量份的导电剂。

根据本申请的一些实施例，助剂还包括一定含量的添加剂。添加剂可以是本领域常用的镍氢电池正极添加剂，如镍、钴、镱、钛、钇、铒、钡等元素的氧化物、氢氧化物等，具体可以例举出氧化亚钴、氢氧化亚钴、镱氧化物、钛氧化物、钇氧化物、铒氧化物、钡氧化物。通过上述元素的添加，提高正极的电化学性能。