制造超高温长寿命镍氢电池的方法

文档序号:8262911阅读:650来源:国知局
制造超高温长寿命镍氢电池的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电池领域,尤其涉及制造超高温长寿命镍氢电池的方法。
【背景技术】
[0002] 高温镍氢电池目前存在三个方面问题。1,高温充电效率,高温镍氢电池55度充电 效率一般可以达到90%,但随着温度增高,充电效率急剧降低,70?80度充放电转化效率 在40?50%左右;2,负极合金粉腐蚀严重,在强碱作用下,部分稀土金属发生溶解,容量衰 减加速;3,循环使用中,封闭结构内电解质干涸,电池直接失效。应用于应急灯市场的镍氢 高温电池,在后期的使用中,40?50度放电时间需保证三个小时以上,因为充电效率低,所 以放电时间达不到相应要求。吸尘器用电池,需要一定的应用于应急灯电池的浮充性能,更 需具备长的周期充放电寿命(循环寿命)。车载电池因为使用环境的复杂性,储能电池温 度较为宽广,温度大致处在5?80度间,如何在高温下具备较好的充电转化效率以及一定 的耐浮充性能与循环寿命。以上用电器都需要开发一款特殊的超高温镍氢电池满足特定要 求:超高温下充电效率高,兼具一定的耐浮充性能,优秀的充放电寿命。目前国内镍氢高温 电池70度充电效率可以达到80 %,但耐浮充性能差。相关企业开发的镍氢低自放类型具备 优秀的循环寿命(循环寿命在1000次,IEC61951 § 7. 5. 1. 2),但高温效率低(55度充电效 率50?60%)。如何使环境友好型镍氢产品(与镍氢同时商业化的锂电高温性能未得到 有效解决,成本亦较镍氢昂贵)满足以上用电器要求,是现阶段面临的技术问题。另外,国 内镍氢电池在正极材料使用上一般掺杂添加剂,使机械搅拌均匀存在难度,负极合金掺杂 防腐工艺亦鲜有报道。

【发明内容】

[0003] 为了解决现有技术中的问题,本发明提供了一种制造超高温长寿命镍氢电池的方 法。
[0004] 本发明提供了一种制造超高温长寿命镍氢电池的方法,制作正极极片包括如下步 骤:
[0005]A?将 7. 14kg纯水、3. 76kgCMC、4kg球镍搅拌 7-9 分钟;
[0006]B?加入33. 60kg球镍搅拌24-28分钟;
[0007]C.加入1. 50kgPTFE搅拌5-7分钟获得合格固含量浆料;
[0008]D.将固含量浆料通过泡沫镍基体进行拉桨、烘烤;
[0009]E.将正极基体裁切为各工艺型号尺寸,清粉、点焊极耳(镍片)、贴胶布从而完成 正极制片工艺。
[0010] 作为本发明的进一步改进,制作负极极片包括如下步骤:
[0011] (1).将 1. 17kg纯水、1.02kg镍粉、10. 17kgEMC、0. 51kg稀土添加剂搅拌 7-9 分钟;
[0012] (2).加入50. 86kg合金粉搅拌25-27分钟;
[0013] (3) ?加入0?76kgSBR、0. 51kgPTFE搅拌5-7分钟获得合格固含量浆料;
[0014] (4).将固含量浆料通过多孔刚带进行拉桨、烘烤;
[0015] (5).将负极基体裁切为各工艺型号尺寸,清粉、点焊极耳(镍片)、贴胶布从而完 成负极制片工艺。
[0016] 作为本发明的进一步改进,使用正极极片和负极极片通过加工工艺制造超高温长 寿命镍氢电池。
[0017] 作为本发明的进一步改进,所述加工工艺包括如下步骤:
[0018] 一.隔膜置于正负极片间,经由卷绕工艺植入预先准备的钢壳中;
[0019] 二.对未短路半成品进行冲槽、抹油;
[0020] 三.进行点焊,使正极极耳与盖帽相连;
[0021] 四.注电解液步骤;
[0022] 五.进行压帽、封口工艺;
[0023] 六.进行喷码获得光身电池。
[0024] 作为本发明的进一步改进,所述加工工艺还包括如下步骤:
[0025] 七.进行预充、化成、检测步骤;
[0026] 八.进行老化工艺获得超高温长寿命镍氢电池。
[0027] 作为本发明的进一步改进,所述球镍由在氢氧化亚镍的生产过程中共沉积锌、钴、 钛或者钙/钇中的一种或多种,所述锌含量在2-4%间,所述钴含量在7-10%间,所述钛或 者钙/钇中的一种或多种含量在1-2%。
[0028] 作为本发明的进一步改进,所述球镍比容在180-200mA/g、颗粒度在10-20ym。
[0029] 作为本发明的进一步改进,正极片活性物质压实密度在2. 4-2. 8g/cm3,负极活性 物质压实密度在4. 5-5.Og/cm3。
[0030] 作为本发明的进一步改进,所述隔膜纸厚度在0. 14-0. 20mm。
[0031] 作为本发明的进一步改进,A.将7. 14kg纯水、3. 76kgCMC、4kg球镍搅拌8分钟;
[0032]C.加入1. 50kgPTFE搅拌6分钟获得合格固含量浆料;
[0033] (1).将 1. 17kg纯水、1. 02kg镍粉、10. 17EMC、0. 51kg稀土添加剂搅拌 8 分钟;
[0034](2)?加入50. 86kg合金粉搅拌26分钟;
[0035] (3).加入0.76kgSBR、0. 51kgPTFE搅拌6分钟获得合格固含量浆料。
[0036] 本发明的有益效果是:因正极与负极新型材料以及负极保护材料的应用,80度高 温效率为80%或更高。80度高温高充电效率的获得,保证了常温到高温(20-80°C)电能 与放电化学能的高效转化,极大控制了副反应发生,碱液量充沛使得电池失效极大延后,确 保了电池耐久使用(长寿命),循环寿命达到1500次(IEC61951 § 7. 5. 1. 2)。正极球镍Co 含量的提升、正负极低压实密度的设计缓解了极片膨胀,另外过多的碱物质从正极片移至 隔膜,从而为极片膨胀预留出空间。在高充电效率与充沛碱液保障下,超高温80度下能放 出普通相同容量类型电池的2-3倍电量,为60度应急灯使用四年奠定充电效率基础,放电 时间长与使用寿命长的特点,正满足应急灯、吸尘器、车载电器等特殊领域用电器的使用要 求。
【附图说明】
[0037] 图1是本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0038] 如图1所示,本发明公开了一种制造超高温长寿命镍氢电池的方法,包括:
[0039] 制作正极极片包括如下步骤:
[0040] ①将7. 14kg纯水、3. 76kgCMC、4kg球镍搅拌7-9分钟;
[0041] ②加入33. 60kg球镍搅拌24-28分钟;
[0042] ③加入1. 50kgPTFE搅拌5-7分钟获得合格固含量浆料;
[0043] ④过筛;
[0044] ⑤拉桨,将固含量浆料通过泡沫镍基体进行拉桨、烘烤;
[0045] ⑥制片,将正极基体裁切为各工艺型号尺寸,清粉、点焊极耳(镍片)、贴胶布从而 完成正极制片工艺。
[0046] 制作负极极片包括如下步骤:
[0047] ①将1. 17kg纯水、1. 02kg镍粉、10. 17kgEMC、0. 51kg稀土添加剂搅拌7-9分钟;
[0048] ②加入50. 86kg合金粉搅拌26分钟;
[0049] ③加入0?76kgSBR、0. 51kgPTFE搅拌5-7分钟获得合格固含量浆料;
[0050] ④过筛;
[0051] ⑤拉桨,将固含量浆料通过多孔刚带进行拉桨、烘烤;
[0052] ⑥将负极基体裁切为各工艺型号尺寸,清粉、点焊极耳(镍片)、贴胶布从而完成 负极制片工艺。
[0053] 使用正极极片和负极极片通过加工工艺制造超高温长寿命镍氢电池,所述加工工 艺包括如下步骤:
[0054] ⑦隔膜置于正负极片间,经由卷绕工艺植入预先准备的钢壳中;
[0055] ⑧对未短路半成品进行冲槽、抹油;
[0056] ⑨进行点焊,使正极极耳与盖帽相连;
[0057] ⑩注电解液步骤;
[0058] ?进行压帽、封口工艺;
[0059] 进行喷码获得光
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