[发明专利]镍氢电池及其制造技术

摘要

本发明涉及可充电电化学电池，特别是涉及由镍电极为正极和由多元多相电化学储氢合金构成负极的可充电电池，该电池的电极还包括高容量密度的泡沫镍基板以及特定的活性物质、添加剂和添加剂混合物，使镍氢电池的电化学性能如放电容量、高倍率放电、自放电等得到了良好的改善。

主权项

1、一种以增大电池容量、减少电池自放电和增大电池高倍率放电为目的的镍氢电池1，包括按照本发明的实质上是卷绕的负极片2，负极片2包括电极基板3，电极基板与外壳4保持电接触，外壳可由合适的导电材料如Fe制得；镍氢电池1还包括一正极片5，正极片5中的电极基板8与电池帽7保持电接触，其实质上是卷绕的并与负极2对准定位，且与负极形成工作联系；隔片6实质上是卷绕的并设置在正极片和负极片之间；镍氢电池以合适的材料加以密封，如铁壳容器，且当使用时气体超过预定限度时电池1可以排出气体；含有特定组份的氢氧化钾水溶液作为电解液；本发明的特征在于，所说的镍氢电池的正极片包括优选孔率为90-95%的、孔径范围在200-400μm的、即具有尽可能大的空间以充填活性物质的、从而使正极具有高容量密度的泡沫镍基板和活性材料以及粘合剂，活性材料的组份是一种以氢氧化亚镍粉末为主体的、特别是粒径分布如下的-粒径：80-100μm百分重量：1060-80μm2040-60μm4020-40μm2020μm以下10氢氧化亚镍粉末为主体的、以便提高活性物质充填密度即提高正极容量密度的且含有二价钴固溶体以提高活性物质利用率的组份；此外，活性材料的组份还含有下述A组物质中至少一种的添加剂，从而改善导电性能，实质上大大缩短质子H+的扩散速度，增大电池高倍率放电，A：镍粉(优选的是255#)、铜粉、石墨粉、钴粉、氢氧化钴、氧化钴、乙块黑且活性材料的优选的组成为，氢氧化亚镍：75-85%重量，更优选的是80-85%重量；A：15-25%重量，更优选的是15-20%重量；粘合剂的组份由下列B组粘合剂(其优选含量是3～5%重量)中的至少一种构成，以增大电极中各组份的相互间的粘结力从而减少电极金属粉末脱落引至的微短路，即减少电池自放电，B：聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、甲基纤维素；本发明的另一个特征在于，所说的镍氢电池的负极片的组份包括优选孔率为90-98%的、孔径范围在200-400μm的，即具有尽可能大的空间以充填活性物质的，从而使负极具有高容量密度的泡沫镍基板和活性材料以及粘合剂，活性材料的组份是一种以ML(NiCoMnTi)5或者ML(NiCoMnAL)5等作为示性式的富镧系混合烯土多元储氢合金粉末材料为主的组份，此外，活性材料的组份还含有镍粉添加剂(优选的是255#)，以提高活性物质的充填密度即负极有较高的容量密度从而增大电池容量并改善导电性能，实质上大大缩短质子H+的扩散速度以提高高倍率放电，活性材料的组成为，ML(NiCoMnTi)5或ML(NiCoMnAL)5：75-95%镍粉：5-25%，其优选含量是5-15%；粘合剂的组份由前述B组粘合剂(其优选含量是3-5%)中的至少一种构成，以增大电极中各组份的相互间的粘结力，从而减少电极金属粉末，特别是储氢合金粉末脱落引至的微短路，即减少电池自放电。