一种镍氢电池负极材料及其制造方法与流程

文档序号:14269109阅读:142来源:国知局
本发明属于能源
技术领域
,尤其涉及一种镍氢电池负极材料及其制造方法。
背景技术
:镍氢二次电池具有高能量密度、高充放电能力、长寿命、安全性好及环保等诸多优点,近年来,在电动汽车等相关电动工具中引起了广泛的关注,这就对电池的电化学性能提出了更高的要求。作为镍氢电池负极材料主要组成部分的储氢合金,对电池的性能起到了决定性的作用。所以,提高储氢合金的电化学性能成为提高电池性能的关键。改变合金的成分、组织、结构以及建立新的合金体系引起了广大研究者的关注。涌现出一些高容量的合金体系,但存在活化周期长等问题。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种镍氢电池负极材料及其制造方法,以解决上述技术问题的至少一种。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种镍氢电池负极材料,由以下质量百分比组分组成:贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉。本发明的有益效果是:本发明制造的镍氢电池克服了以往镍氢电池的缺点,加入了纳米晶镍粉,能够提高储氢合金的充放电效率,降低充电平台,提高放电平台,增大储氢合金的放电容量。在充放电循环过程中,增大储氢合金的活性表面,改善储氢合金对氢的电催化性能。在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。进一步,由以下质量百分比组分组成:贮氢合金粉末34.5%、粘结剂2.0%、增稠剂3.5%和余量的纳米晶镍粉。进一步,所述纳米晶镍粉为氢氧化亚镍。进一步,所述粘结剂为聚乙烯醇或聚四氟乙烯。进一步,所述纳米晶镍粉的平均颗粒尺寸为5.0-50.0μm。本发明还提供一种镍氢电池负极材料的制造方法,具体技术方案如下:一种镍氢电池负极材料的制造方法,包括以下步骤:步骤1,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;步骤2,将步骤1中混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;步骤3,通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。进一步,所述步骤3中,球磨机的转速为200-300r/min。具体实施方式以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。一种镍氢电池负极材料,由以下质量百分比组分组成:贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉。所述纳米晶镍粉为氢氧化亚镍。所述粘结剂为聚乙烯醇或聚四氟乙烯。所述纳米晶镍粉的平均颗粒尺寸为5.0-50.0μm。制备时,包括以下步骤:步骤1,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;步骤2,将步骤1中混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;步骤3,通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。所述步骤3中,球磨机的转速为200-300r/min。相对于现有技术,本发明制造的镍氢电池克服了以往镍氢电池的缺点,加入了纳米晶镍粉,能够提高储氢合金的充放电效率,降低充电平台,提高放电平台,增大储氢合金的放电容量。在充放电循环过程中,增大储氢合金的活性表面,改善储氢合金对氢的电催化性能。下面通过具体的实施例来进行介绍。实施例1一种镍氢电池负极材料,按照质量百分比由以下组分组成:贮氢合金粉末34.5%、粘结剂2.0%、增稠剂3.5%和余量的纳米晶镍粉。制备时,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;将混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。球磨机的转速为200r/min。实施例2一种镍氢电池负极材料,按照质量百分比由以下组分组成:贮氢合金粉末45.2%、粘结剂2.0%、增稠剂3.5%和余量的纳米晶镍粉。制备时,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;将混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。球磨机的转速为200r/min。实施例3一种镍氢电池负极材料,按照质量百分比由以下组分组成:贮氢合金粉末53.8%、粘结剂2.0%、增稠剂3.5%和余量的纳米晶镍粉。制备时,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;将混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。球磨机的转速为200r/min。对比例1一种镍氢电池负极材料,按照质量百分比由以下组分组成:贮氢合金粉末34.5%、增稠剂3.5%和余量的纳米晶镍粉。制备时,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;将混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。球磨机的转速为200r/min。对比例2一种镍氢电池负极材料,按照质量百分比由以下组分组成:贮氢合金粉末22.0%、粘结剂2.0%、增稠剂3.5%和余量的纳米晶镍粉。制备时,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;将混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。球磨机的转速为200r/min。对比例3一种镍氢电池负极材料,按照质量百分比由以下组分组成:贮氢合金粉末15.3%、粘结剂2.0%、增稠剂3.5%和余量的纳米晶镍粉。制备时,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;将混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。球磨机的转速为200r/min。对比例4一种镍氢电池负极材料,按照质量百分比由以下组分组成:贮氢合金粉末10.2%、粘结剂2.0%、增稠剂3.5%和余量的纳米晶镍粉。制备时,将贮氢合金粉末25.0-60.0%、粘结剂2.0-5.0%、增稠剂3.0-4.5%和余量的纳米晶镍粉混合均匀;将混合均匀的粉末加入到球磨机中进行球磨操作;通过冷压制备而得镍氢电池负极材料。球磨机的转速为200r/min。效果测试根据上述实施例及对比例的方法制备得到7份镍氢电池负极材料,安装在相同的电池上,制得7份样品电池。将这7份电池充满电后,以相同的输入电压和电流统一充电,测试其充电时间长短。其中,电池容量1000mah/g。测试结果如表1所示。表1充电时间(min)实施例1125实施例2113实施例3102对比例173对比例282对比例369对比例451根据表1中的数据可以看出,采用本发明的镍氢电池负极材料制成的镍氢电池,充电时间更短,充放电效率显著提高。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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