專利名稱：：一種評(píng)價(jià)ab5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種評(píng)價(jià)AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的方法。技術(shù)背景儲(chǔ)氫合金是在適當(dāng)?shù)臏囟?、壓力下可逆地吸收、釋放氫的合金，是貯存與利用氫的重要載體。貯氫合金最廣泛的商業(yè)應(yīng)用之一是作為可充電鎳氫電池的負(fù)極活性材料；目前，能夠用作商業(yè)可充電鎳氫電池負(fù)極活性材料的儲(chǔ)氫合金主要有三種類型AB5型(以LaNi5為代表)、AB2型(以ZrMn2為代表)、BCC型(以Ti-V-Ni為代表)；其中在商業(yè)上最成熟應(yīng)用、且使用量最大的是AB5型合金。當(dāng)用作可充電鎳氫電池負(fù)極活性材料時(shí)，AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能的好壞，直接決定或間接影響可充電鎳氫電池的容量、循環(huán)壽命、充放電特性等電化學(xué)性能。對(duì)電池生產(chǎn)廠家來說，準(zhǔn)確了解和正確評(píng)價(jià)用作電池負(fù)極材料的AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能對(duì)可充電鎳氫電池的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制都是相當(dāng)重要的。要全面評(píng)價(jià)儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能，通常的辦法是把被測(cè)試的儲(chǔ)氫合金粉樣品按照正常的生產(chǎn)工藝做成樣品電池或模擬電池(如燒杯電池)，然后測(cè)試該電池的各種電化學(xué)性能(如電化學(xué)容量、循環(huán)壽命和充放電特性等)，根據(jù)所測(cè)得的電池的電化學(xué)性能來判斷儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能。這種方法雖然可以得到可靠的數(shù)據(jù)，但存在檢驗(yàn)方法復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)周期長、獲得結(jié)果慢以及成本高的缺點(diǎn)。例如，對(duì)于循環(huán)壽命的性能測(cè)試，在正常情況下，至少需要半個(gè)月以上的時(shí)間來獲得結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的檢驗(yàn)方法復(fù)雜的缺點(diǎn)，提供操作方法簡(jiǎn)便的評(píng)價(jià)AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的方法。本發(fā)明提供了一種評(píng)價(jià)AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的方法，該方法包括(A)采用X射線粉末衍射法測(cè)定AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值；(B)設(shè)定AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍；及(C)判斷AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值是否均在設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍內(nèi)；當(dāng)上述AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值均在相應(yīng)的設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，判定該AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能滿足電池需要，其中，所述AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值包括衍射峰寬度值、至少兩個(gè)層面間距值和至少一個(gè)衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值以及衍射峰形狀特征，所述衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值為除最強(qiáng)衍射峰以外的任意衍射峰的強(qiáng)度與最強(qiáng)衍射峰強(qiáng)度的比值；所述AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能是指電化學(xué)比容量和循環(huán)壽命。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，使用X射線衍射方法(即XRD衍射方法)，從AB5型儲(chǔ)氫合金粉的晶體結(jié)構(gòu)入手，判斷AB5型儲(chǔ)氫合金粉的衍射指標(biāo)參數(shù)值是否全部落在設(shè)定的參數(shù)值范圍內(nèi)即可有效判斷該AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能。采用本發(fā)明的方法，只需一次即可檢驗(yàn)出AB5儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能是否滿足電池的需要，因而大大簡(jiǎn)化了操作步驟，并大大地縮短了檢驗(yàn)時(shí)間。這對(duì)鎳氫電池生產(chǎn)廠家選用合適的原材料、縮短來料檢驗(yàn)周期、降低檢驗(yàn)成本都具有重要的意義。而且上述方法還節(jié)約了大量人力和物力，從而使生產(chǎn)成本大大降低。圖1為本發(fā)明實(shí)施例1-6中測(cè)得的AB5型儲(chǔ)氫合金粉樣品A、B、C、D、E和F的XRD衍射圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供的評(píng)價(jià)AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的方法包括(A)采用X射線粉末衍射法測(cè)定AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值；(B)設(shè)定AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍；及(C)判斷AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值是否均在設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍內(nèi)；當(dāng)上述AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值均在相應(yīng)的設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，判定該AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能滿足電池需要，其中，所述AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值包括衍射峰寬度值、至少兩個(gè)層面間距值和至少一個(gè)衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值以及衍射峰形狀特征，所述衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值為除最強(qiáng)衍射峰以外的任意衍射峰的強(qiáng)度與最強(qiáng)衍射峰強(qiáng)度的比值；所述AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能是指電化學(xué)比容量和循環(huán)壽命。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述衍射峰寬度值可以是AB5儲(chǔ)氫合金粉晶體任意晶面的衍射峰寬度值，優(yōu)選為lll衍射晶面的衍射峰寬度值。所述衍射峰寬度值可以是衍射峰的積分寬值，也可以是衍射峰的半高寬值，為了簡(jiǎn)便，優(yōu)選采用半高寬值。因此，衍射峰的寬度值優(yōu)選lll晶面衍射峰半高寬值FW畫m。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述層面間距值是指晶體內(nèi)層面之間的間距，在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以選用AB5儲(chǔ)氫合金粉晶體的任意兩個(gè)以上的層面間距值作為表征指標(biāo)，優(yōu)選為002衍射晶面層面間距d,和110衍射晶面層面間距d110。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值是指衍射圖上除最強(qiáng)衍射峰以外的任意衍射峰強(qiáng)度與最強(qiáng)衍射峰強(qiáng)度的比值。對(duì)于AB5儲(chǔ)氫合金粉晶體，衍射峰強(qiáng)度最大的衍射峰為111晶面衍射峰。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以選用AB5儲(chǔ)氫合金粉晶體的一個(gè)以上任意的衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值作為表征指標(biāo)，優(yōu)選為101晶面衍射峰與111晶面衍射峰的強(qiáng)度比iKn/Im以及002晶面衍射峰與111晶面衍射峰的強(qiáng)度比1。。2/Im。本發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)AB5型儲(chǔ)氫合金粉的晶體結(jié)構(gòu)具有以下特征，即柱狀晶微觀結(jié)構(gòu)、且晶體結(jié)構(gòu)均勻，偏析少、元素成分均勻時(shí)，它的電化學(xué)性能可以滿足電池生產(chǎn)的需要。例如，采用X射線粉末衍射方法測(cè)試，當(dāng)AB5型儲(chǔ)氫合金粉的衍射圖上表現(xiàn)出以下衍射特征時(shí)，F(xiàn)WHMm在0.19-0.23°范圍內(nèi)、doo2在大于1.9920埃、且小于或等于2.02卯埃范圍內(nèi)；d，在小于2.5065埃、且大于或等于2.4900埃范圍內(nèi);I101/Im在45_80%的范圍內(nèi)、1(K)2/Im在15-45%的范圍內(nèi)；且衍射峰形特征指標(biāo)為無雜峰，五個(gè)主要衍射峰(101、110、200、111、002晶面)的峰形無鋸齒、無分叉、無劈裂時(shí)，該AB5儲(chǔ)氫合金粉作為負(fù)極材料的電化學(xué)比容量至少為330毫安時(shí)/克、循環(huán)壽命至少為400次循環(huán)，因而可以使電池的綜合性能優(yōu)良。因此，根據(jù)本發(fā)明提供的方法，設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍為FWHMm為0,19-0.23°;d證在大于1.9920埃、且小于或等于2.0290埃范圍內(nèi)，d，在小于2.5065埃、且大于或等于2.4900埃范圍內(nèi)；Iun/I川的范圍為45-80%，1(K)2/Im的范圍為15-45%;衍射峰形狀特征為無雜峰，且101、110、200、111和002衍射晶面的衍射峰的峰型無鋸齒、無分叉、無劈根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述X射線粉末衍射法采用常規(guī)的多晶粉末X射線粉末衍射法即可，例如可以將AB5儲(chǔ)氫合金粉晶體樣品放入多晶粉末XRD衍射儀中進(jìn)行掃描測(cè)試。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述XRD衍射儀可以是各種類型的多晶粉末XRD衍射儀，優(yōu)選為綜合穩(wěn)定性優(yōu)于1%的X-射線粉末衍射儀。所述綜合穩(wěn)定性可通過下面的方法判斷在儀器的測(cè)量條件下重復(fù)測(cè)量Si標(biāo)準(zhǔn)樣品多次，例如10次，并計(jì)算Si的最強(qiáng)衍射峰(lll衍射峰)的積分強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(CJ/1)。當(dāng)該相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1%是即為綜合穩(wěn)定性優(yōu)于1%。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述XRD衍射儀的測(cè)量條件優(yōu)選為銅X-射線源，波長^1.54056埃，Cu/Kal，Cu靶的使用功率為40千伏、電流為20毫安；使用石墨單色器；測(cè)角儀的掃描速率為6度/分，掃描范圍20=20°-70°，掃描方式為e/20聯(lián)動(dòng)掃描；掃描步徑0.02度/步；光路發(fā)散狹縫為1°、防散射狹縫為IO毫米、可變狹縫為儀器自動(dòng)調(diào)整、接收狹縫為0.3毫米。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，需要對(duì)XRD衍射儀所測(cè)得的原始數(shù)據(jù)按照下列順序進(jìn)行修正處理9點(diǎn)平滑；Kal與Ka2分離并修正以消除Ka2的影響；修正儀器致寬因素、扣背底；尋峰；精密修正參數(shù)。準(zhǔn)確測(cè)量并計(jì)算衍射峰寬度值(FWHMm)、層面間距值(d。02、d11())、衍射峰相對(duì)強(qiáng)度(1^/1^、1ot)2/Im)、并觀察衍射峰的雜峰以及五個(gè)主要衍射峰(101、110、200、111、002晶面)的峰形。上述修正均通過XRD衍射儀所配置的軟件進(jìn)行。上述操作的具體步驟已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如修正儀器致寬因素可以采用如下方法進(jìn)行采用粒度為25-44微米的石英粉(a-Si02)作為標(biāo)準(zhǔn)試樣，用XRD衍射儀步進(jìn)掃描測(cè)cx-Si02的衍射峰，該峰的寬度即為儀器本身致寬因素引起的。在通常情況下，儀器的寬化函數(shù)接近于高斯型，所以常用樣品寬度=(測(cè)試寬度2-儀器寬化2)/2進(jìn)行校正計(jì)算。除了對(duì)儀器致寬因素進(jìn)行校正外，優(yōu)選還采用單色器消除K卩線的影響，所述單色器優(yōu)選為石墨單色器。采用加權(quán)計(jì)算的方法(Rachinger分峰法)對(duì)Kct雙線進(jìn)行分離，求得Kal所產(chǎn)生的真實(shí)寬度，消除Ka2線的影響。除非特別說明，本發(fā)明中所述參數(shù)均指通過上述儀器修正和/或參數(shù)修正后所得。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，本發(fā)明所述的AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能滿足電池需要，是指作為負(fù)極活性物質(zhì)的AB5儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能為，電化學(xué)比容量至少為330毫安時(shí)/克、循環(huán)壽命至少為400次循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，本文所使用的術(shù)語"電化學(xué)比容量"和"循環(huán)壽命"均沿用本領(lǐng)域的常規(guī)定義，即，"電化學(xué)比容量"對(duì)于二次電池的活性材料來說，一般是指可逆電化學(xué)比容量，單位為毫安時(shí)/克；"循環(huán)壽命"是指電池在正常的使用條件下，電池容量衰減到初始容量80%時(shí)的充放電循環(huán)次數(shù)，單位為次，同時(shí)該循環(huán)次數(shù)也是負(fù)極活性材料的循環(huán)次數(shù)。下面采用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1儀器日本理學(xué)公司生產(chǎn)的D/MAX2200PC型X-射線粉末衍射儀。儀器配置及測(cè)試條件銅X-射線源，波長X=1.54056埃，Cu/Kal，Cu靶的使用功率為40千伏、電流為20毫安；使用石墨單色器；測(cè)角儀的掃描速率為6度/分、掃描范圍為2e=2o°-7o°，掃描方式為e/2e聯(lián)動(dòng)掃描；掃描步徑為o.o2度/步；光路發(fā)散狹縫為r、防散射狹縫為io毫米、可變狹縫為儀器自動(dòng)調(diào)整、接收狹縫為0.3毫米；儀器數(shù)據(jù)處理軟件為MDI-JADE(5.0)。AB5儲(chǔ)氫合金粉末樣品編號(hào)為A。具體操作步驟1、待測(cè)樣品的準(zhǔn)備取約5克待測(cè)儲(chǔ)氫合金粉樣品A加入約0.3毫升(即用常規(guī)滴定管移取l滴)作為粘結(jié)劑的硅油，攪拌均勻。取標(biāo)準(zhǔn)鋁質(zhì)樣品框架(規(guī)格尺寸50毫米X30毫米X2毫米)平放于玻璃平面上，測(cè)試面向下，在樣品框架的凹槽(凹槽尺寸20毫米X18毫米X2毫米)中填滿已經(jīng)攪拌均勻的被測(cè)樣品A,并壓實(shí)，去掉多余的料，小心拿起鋁質(zhì)樣品框架，得到平行于樣品框架表面的平整測(cè)試面。2、儀器的準(zhǔn)備運(yùn)行D/MAX2200PC型X-射線粉末衍射儀自帶光路校準(zhǔn)程序，把儀器的光路系統(tǒng)調(diào)整到最佳狀態(tài)(最佳狀態(tài)包括對(duì)測(cè)角儀，要求e軸、2e軸的測(cè)試誤差小于0.0002度；對(duì)探測(cè)器，要求其負(fù)高壓在盡可能小的情況下，計(jì)數(shù)率最高；采用石墨單色器后，測(cè)得的背底最少。這些指標(biāo)由儀器自帶的光路校準(zhǔn)程序自動(dòng)調(diào)整)；重復(fù)測(cè)量Si標(biāo)準(zhǔn)樣品10次，計(jì)算Si標(biāo)準(zhǔn)樣品lll衍射峰積分強(qiáng)度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(C7/I)小于1%為合格。3、設(shè)定樣品A的衍射指標(biāo)參數(shù)范圍FWHMm為0.19-0.23°;在大于1.9920埃、且小于或等于2.0290埃范圍內(nèi)，dn。在小于2.5065埃、且大于或等于2.4900埃范圍內(nèi)；Ihh/I川的范圍為45-80%，I^/Im的范圍為15-45%;衍射峰形狀特征為無雜峰，且IOI、110、200、111和002衍射晶面的衍射峰的峰型好、無鋸齒、無分叉、無劈裂。4、測(cè)試樣品A的衍射指標(biāo)參數(shù)用X射線粉末衍射儀(XRD)在前述的儀器配置及測(cè)試條件下對(duì)樣品A進(jìn)行掃描，得到樣品A的原始衍射圖。然后對(duì)所得到原始衍射圖數(shù)據(jù)進(jìn)行以下順序的修正處理9點(diǎn)平滑；將Kotl與K(x2分離并修正以消除K(x2的影響；儀器致寬校正、扣背底；尋峰；精密修正參數(shù)；得到樣品A的衍射圖如圖1中的A所示。準(zhǔn)確測(cè)量111晶面的半高寬值(FWHMm)、并計(jì)算層面間距值(d002、d110)、衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值(I101/IU1、WIm)并觀察該衍射圖的雜峰情況以及五個(gè)主要衍射峰(101、110、200、111、002衍射晶面)的峰形，所得結(jié)果列于表l中。5、樣品A電化學(xué)性能的評(píng)價(jià)將上述lll晶面的半高寬(FWHM川)值、層面間距(d。Q2、d11Q)值以及衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值(IuM/Im、是否在上述設(shè)定的參數(shù)值范圍內(nèi)，并觀察衍射圖中是否無雜峰、且觀察五個(gè)主要衍射峰(101、110、200、111、002晶面)的峰形是否好，即是否無鋸齒、無分叉且無劈裂，如果上述值均在設(shè)定的參數(shù)值范圍內(nèi)，則認(rèn)為該儲(chǔ)氫合金粉的綜合電化學(xué)性能滿足電池需要，為合格樣品，結(jié)果列于表l中。實(shí)施例2-6按照實(shí)施例1所述的方法分別對(duì)AB5儲(chǔ)氫合金粉樣品B、C、D、E和F進(jìn)行XRD衍射測(cè)試，以獲得FWHM川、d()Q2及du。、以及Iun/Im和Ioo2/Im并觀察衍射圖中的雜峰情況和五個(gè)主要衍射峰(101、110、200、111、002晶面)的峰形，并按照實(shí)施例1所述的方法對(duì)AB5儲(chǔ)氫合金粉樣品的電化學(xué)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。得到樣品B、C、D、E和F的衍射圖如圖1中B、C、D、E、F所示，所得結(jié)果列于表l中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>從表1的結(jié)果可以看出，D、F樣品的FWHM川值不在0.190-0.230°的設(shè)定的參數(shù)值范圍內(nèi)，D、F樣品的d，不在小于2.5065埃的設(shè)定的參數(shù)值范圍，C、D樣品的衍射峰相對(duì)強(qiáng)度指標(biāo)I。。2/I川值不在15-45%的設(shè)定的參數(shù)值范圍內(nèi)，F(xiàn)樣品的衍射圖上五個(gè)主要衍射峰(101、110、200、111、002衍射晶面)峰形不好，有鋸齒，F(xiàn)樣品的衍射圖上存在大量雜峰。因此，可以判定使用C、D、F樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)不能同時(shí)達(dá)到下述要求電化學(xué)比容量至少為330毫安時(shí)/克、循環(huán)壽命至少為400次循環(huán)，也即C、D、F樣品的電化學(xué)性能不能滿足電池需要。A、B、E三個(gè)樣品的FWHMm值在0.19-0.230。的設(shè)定的參數(shù)值范圍內(nèi)，doo2在大于1.9920埃，小于或等于2.0290埃的設(shè)定參數(shù)值范圍內(nèi)、d^在小于2.5065埃，大于或等于2.4900埃的設(shè)定的參數(shù)值范圍，1^/1^在45-80%的設(shè)定的參數(shù)值范圍、1(K)2/Im值在15-45%的設(shè)定的參數(shù)值范圍，衍射圖上無雜峰，且五個(gè)主要衍射峰(101、110、200、111、002晶面)的峰形好，即無鋸齒、無分叉且無劈裂。可以判定使用樣品A、B、E作為負(fù)極活性物質(zhì)同時(shí)達(dá)到下述要求電化學(xué)比容量至少為330毫安時(shí)/克以上、循環(huán)壽命至少為400次循環(huán)以上，也即A、B、E三個(gè)樣品的綜合電化學(xué)性能滿足電池需要。上述實(shí)施例1-6中對(duì)AB5儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的評(píng)價(jià)所需的時(shí)間為2小時(shí)/六個(gè)樣。因此，采用本發(fā)明的方法來檢驗(yàn)AB5儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能快速，而且簡(jiǎn)單易行。驗(yàn)證上述實(shí)施例1-6的評(píng)價(jià)結(jié)果將樣品A、B、C、D、E、F分別制成燒杯電池BA、BB、BC、BD、BE、BF和實(shí)驗(yàn)電池CA、CB、CC、CD、CE、CF，其中燒杯電池測(cè)試各樣品的電化學(xué)比容量，實(shí)驗(yàn)電池測(cè)試各樣品的循環(huán)壽命。具體方法為1、制備正極片分別稱取42.5重量份的球鎳樣品、IO重量份的導(dǎo)電劑鎳粉、3.5重量份的改善劑CoO、1重量份的粘結(jié)劑聚四氟乙烯和20重量份的水混合并攪拌均勻配制成正極漿料，涂敷在帶引流體的發(fā)泡鎳網(wǎng)上，15(TC烘干壓延成長200毫米、寬30毫米、厚0.75毫米的正極片Z1。采用相同的方法制備出與Z1相同的正極片Z2、Z3、Z4、Z5、Z6，其中，各正極片中的正極活性物質(zhì)的含量均為10.50克。2、制備負(fù)極片分別稱取40重量份的儲(chǔ)氫合金粉A、lO重量份的Ni粉末、l重量份的Co粉末和25重量份的水混合并攪拌均勻制得負(fù)極漿料，將該電極漿料拉漿負(fù)載在帶引流體的鍍鎳鋼帶集流體上，12(TC烘干、壓延后裁切成長215毫米、寬27毫米、厚0.80毫米的負(fù)極片F(xiàn)1。采用相同的方法分別用儲(chǔ)氫合金粉B、C、D、E、F代替儲(chǔ)氫合金粉A，制備負(fù)極片F(xiàn)2、F3、F4、F5、F6，其中，各負(fù)極片中的負(fù)極活性物質(zhì)的含量均為12.50克。3、制備電解液將NaOH溶于水中配成濃度為7摩爾/升的電解液。4、制備燒杯電池BA、BB、BC、BD、BE、BF在正極片Z1、負(fù)極片F(xiàn)1、正極片Z1的各極片之間；正極片Z2、負(fù)極片F(xiàn)2、正極片Z2的各極片之間；正極片Z3、負(fù)極片F(xiàn)3、正極片Z3的各極片之間；正極片Z4、負(fù)極片F(xiàn)4、正極片Z4的各極片之間；正極片Z5、負(fù)極片F(xiàn)5、正極片Z5的各極片之間；正極片Z6、負(fù)極片F(xiàn)6、正極片Z6的各極片之間，分別插入兩片16微米厚的聚四氟乙烯纖維隔膜，形成"正極片/隔膜/負(fù)極片/隔膜/正極片"的"三明治"結(jié)構(gòu)的電極體，把該電極體用夾子夾緊，然后將夾緊后的電極體插入注滿上述制成的電解液的燒杯中，4(TC環(huán)境溫度條件下放置1小時(shí)，使電極片、負(fù)極片和隔板充分含浸電解液，然后在0.1C倍率下以200毫安恒流充放電進(jìn)行化成，分別制得燒杯電池BA、BB、BC、BD、BE、BF。5、制備實(shí)驗(yàn)電池CA、CB、CC、CD、CE、CF分別在正極片Zl和負(fù)極片F(xiàn)l之間、正極片Z2與負(fù)極片F(xiàn)2之間、正極片Z3與負(fù)極片F(xiàn)3之間、正極片Z4與負(fù)極片F(xiàn)4之間、正極片Z5與負(fù)極片F(xiàn)5之間以及正極片Z6與負(fù)極片F(xiàn)6之間插入16微米厚的聚四氟乙烯纖維隔膜，然后巻繞成螺旋狀，制成巻繞結(jié)構(gòu)的電極體。將制成的電極體插入AA型鍍鎳圓柱體鋼殼內(nèi)，確保負(fù)極引流體與鋼殼接觸良好，將正極引流體焊接在正極蓋上，正極蓋與鋼殼之間用絕緣橡膠隔離，注入2.6g上述制成的電解液，然后密封，4(TC環(huán)境溫度條件下放置3小時(shí)，使電極片、負(fù)極片和隔板充分含浸電解液，然后在0.1C倍率下以200毫安恒流充放電進(jìn)行化成，分別制得H-AA2000型電池CA、CB、CC、CD、CE、CF。6、測(cè)定燒杯電池的電化學(xué)容量，然后計(jì)算儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)比容量。分別按照下述方法測(cè)定BA、BB、BC、BD、BE、BF的容量將燒杯電池?cái)R置60分鐘后以IOOO毫安(0.5C)電流恒流放電，放電至電池電壓為l.OV為止，然后以1000毫安電流恒流充電，以-AV值40mV控制充電終點(diǎn)，記錄充電至電池終點(diǎn)的時(shí)間，將充電電流(IOOO毫安)乘以充電時(shí)間再乘以系數(shù)2，然后除以負(fù)極活性物質(zhì)儲(chǔ)氫合金粉的質(zhì)量，即得到儲(chǔ)氫合金粉材料的電化學(xué)比容量，結(jié)果示于表2。7、測(cè)定實(shí)驗(yàn)電池的循環(huán)壽命，進(jìn)一步判斷儲(chǔ)氫合金粉的循環(huán)壽命。分別按照下述方法測(cè)試實(shí)驗(yàn)電池CA、CB、CC、CD、CE、CF的循環(huán)壽命將實(shí)驗(yàn)電池?cái)R置60分鐘后以IOOO毫安電流恒流放電，放電至電池電壓為l.OV為止，然后以1000毫安(0.5C)電流恒流充電150分鐘，以-AV值40mV控制充電終點(diǎn)，充電后擱置6鐘，0.5C(IOOO毫安)放電至1.0伏，放電后擱置4鐘，重復(fù)上述步驟，直至容量衰減到初始容量的80%，記錄充放電循環(huán)的次數(shù)，該次數(shù)即為二次電池的循環(huán)壽命，進(jìn)一步判斷該鎳氫二次電池的循環(huán)壽命即為該儲(chǔ)氫合金粉材料的循環(huán)壽命，結(jié)果示于表3。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從表2的結(jié)果可以看出，以A樣品作為負(fù)極活性材料制成燒杯電池BA的負(fù)極活性材料的電化學(xué)比容量為335毫安時(shí)/克，超過330毫安時(shí)/克，以A樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成實(shí)驗(yàn)電池CA的循環(huán)壽命為550次循環(huán)，超過400次循環(huán)，電池綜合性能判斷為良好。以B樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成燒杯電池BB的負(fù)極活性材料的電化學(xué)比容量為332毫安時(shí)/克，超過330毫安時(shí)/克，以B樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成實(shí)驗(yàn)電池CB的循環(huán)壽命為426次循環(huán)，超過400次循環(huán)，電池綜合性能判斷為良好。以C樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成的燒杯電池BC的負(fù)極活性材料的電化學(xué)比容量為300毫安時(shí)/克，低于330毫安時(shí)/克，以C樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成的實(shí)驗(yàn)電池CC的循環(huán)壽命為388次循環(huán)，低于400次循環(huán)，電池綜合性能判斷為差。以D樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成的燒杯電池BD的負(fù)極活性材料的電化學(xué)比容量為277毫安時(shí)/克，遠(yuǎn)低于330毫安時(shí)/克，以D樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成的實(shí)驗(yàn)電池CD的循環(huán)壽命為580次循環(huán)，超過400次循環(huán)，電池綜合性能判斷為較差。以E樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成的燒杯電池BE的負(fù)極活性材料的電化學(xué)比容量為332毫安時(shí)/克，超過330毫安時(shí)/克，以E樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成的實(shí)驗(yàn)電池CE的循環(huán)壽命為450次循環(huán)，超過400次循環(huán)，電池綜合性能判斷為良好。以F樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成的燒杯電池BF的負(fù)極活性材料的電化學(xué)比容量為348毫安時(shí)/克，超過330毫安時(shí)/克，但以F樣品作為負(fù)極活性物質(zhì)制成的實(shí)驗(yàn)電池CF的循環(huán)壽命為135次循環(huán)，遠(yuǎn)低于400次循環(huán)，電池綜合性能判斷為較差。上述實(shí)驗(yàn)所檢驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)施例1-6的判斷結(jié)果完全相吻合，因此，采用本發(fā)明所提供的評(píng)價(jià)方法來檢驗(yàn)AB5儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能是準(zhǔn)確可靠的。權(quán)利要求1、一種評(píng)價(jià)AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的方法，其特征在于，該方法包括(A)采用X射線粉末衍射法測(cè)定AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值；(B)設(shè)定AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍；及(C)判斷AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值是否均在設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍內(nèi)；當(dāng)上述AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值均在相應(yīng)的設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，判定該AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能滿足電池需要，其中，所述AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值包括衍射峰寬度值、至少兩個(gè)層面間距值和至少一個(gè)衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值以及衍射峰形狀特征，所述衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值為除最強(qiáng)衍射峰以外的任意衍射峰的強(qiáng)度與最強(qiáng)衍射峰強(qiáng)度的比值；所述AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能是指電化學(xué)比容量和循環(huán)壽命。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述晶面的衍射峰寬度值為111衍射晶面衍射峰的半高寬值FWHMm，設(shè)定的FWHMm的范圍為0.19-0.23°;所述層面間距值為002衍射晶面層面間距d。。2和110衍射晶面層面間距d110，設(shè)定的doo2大于1.9920埃、且小于或等于2.0290埃，設(shè)定的山1()小于2.5065埃、且大于或等于2.4900埃；所述衍射峰相對(duì)強(qiáng)度值為101衍射峰與111衍射峰的強(qiáng)度比I皿/Im以及002衍射峰與111衍射峰的強(qiáng)度比1。02/Im，設(shè)定的I顧/Im的范圍為45-80%，設(shè)定的Icw2/Im的范圍為15-45%;設(shè)定的衍射峰形狀特征為無雜峰，且101、110、200、111和002衍射晶面的衍射峰的峰型均無鋸齒、無分叉、無劈裂。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，XRD衍射法的測(cè)量條件為，銅X國射線源，波長bl.54056埃，Cu/Kal，Cu靶的使用功率為40KV、電流為20mA;使用石墨單色器；測(cè)角儀的掃描速率為6度/分，掃描范圍20=20°-70°，掃描方式為e/20聯(lián)動(dòng)掃描；掃描步徑0.02度/步；光路發(fā)散狹縫為1°、防散射狹縫為IO毫米、可變狹縫為儀器自動(dòng)調(diào)整、接收狹縫為0.3毫米。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)所測(cè)定的原始衍射圖按照下列順序進(jìn)行修正9點(diǎn)平滑；將Kod與Ka2分離并修正以消除Ka2的影響；修正儀器致寬因素、扣背底；尋峰；修正參數(shù)。全文摘要本發(fā)明提供了一種評(píng)價(jià)AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的方法，該方法包括(A)采用X射線粉末衍射法測(cè)定AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值；(B)設(shè)定AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍；及(C)判斷AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值是否均在設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍內(nèi)；當(dāng)上述AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值均在相應(yīng)的設(shè)定的AB5型儲(chǔ)氫合金粉晶體參數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)，判定該AB5型儲(chǔ)氫合金粉的電化學(xué)性能滿足電池需要。采用本發(fā)明提供的方法，簡(jiǎn)化了評(píng)價(jià)AB5型儲(chǔ)氫合金粉電化學(xué)性能的操作步驟，并縮短了檢驗(yàn)時(shí)間。文檔編號(hào)G01N23/20GK101329287SQ200710123448公開日2008年12月24日申請(qǐng)日期2007年6月22日優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日發(fā)明者李永勝申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司