專利名稱：電動車用大容量矩形鎳氫電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種大容量鎳氫電池，尤其適合于電動車用的大容量矩形鎳氫電池及其制造方法。
近年來，隨著世界性地提創(chuàng)綠色交通，人們?nèi)找娓械綉?yīng)該開發(fā)新的能源作為汽車、摩托車、助動車動力的電池。無污染、大容量、高可靠，可快速充放電，無記憶效應(yīng)，比能量高的鎳氫電池是發(fā)展電動車用電池主要方向之一，也是發(fā)展電動車的主要關(guān)鍵問題。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種尤其適合于電動車用的，其負(fù)極含有快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合金粉末的大容量矩形鎳氫電池。
本發(fā)明中所述的快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合金粉末在本申請人的專利申請案CN95109468.8和CN中已經(jīng)進行了詳細(xì)的描述。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種尤其適合于電動車用的大容量矩形鎳氫電池的制造方法。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種無污染、大容量、高可靠、可快速充放電、無記憶效應(yīng)和比能量高的鎳氫電池及其制造方法。
下面結(jié)合圖注及圖面說明，可更好地本發(fā)明所述矩形鎳氫電池的創(chuàng)造性所在，其中

圖1是本發(fā)明所述電動車用大容量矩形鎳氫電池的立體部分剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明所述電動車用大容量矩形鎳氫電池的充放電的曲線圖。
在圖1中，構(gòu)成本發(fā)明所述的鎳氫電池包括粘結(jié)壓制片狀氧化鎳正極(1)，和負(fù)極(2)，在電池鋼殼內(nèi)和正極(1)與負(fù)極(2)相連的有片狀正極片(3)和負(fù)極片(4)，在正極片(3)和負(fù)極片(4)之間設(shè)有隔離膜(5)，在電池鋼殼的上方有放氣閥(6)。
負(fù)極是由粘結(jié)壓制片狀快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合金電極制成；
所述的隔離膜應(yīng)該是能夠承受高倍率放電和低溫工作的絕緣材料。
所采用的電解液是氫氧化鉀溶液；電池外殼采用的是高強度耐蝕不銹鋼板，氬弧焊接矩形落腔殼體，另外還包括電池蓋、接線端捏、消氣栓、密封膠墊等。
本發(fā)明的大容量矩形鎳氫電池的負(fù)極，用高壓、高純惰性氣體霧化或高速轉(zhuǎn)盤離心霧化快速冷凝制粉技術(shù)制取的快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合金粉末，粒度150-300目，合金粉末的微細(xì)晶粒為0.05-5.0μm，電容量260-300mAh/g?？焖倌蘉mNiCoMnAl系貯氫合金粉末是高純，高高微細(xì)結(jié)晶合金粉末，不存在結(jié)晶缺陷，無合金成分的宏觀和微觀偏析，具有優(yōu)良的耐蝕性，抗微粉化能力；易活化，經(jīng)1-2次充放周期即可達(dá)到予定值。可大大縮短鎳氫電池的化成周期，提高生產(chǎn)效率與提高使用壽命。爐批量大于100公斤，可以提高大容量矩形鎳氫電池工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的大容量矩形鎳氫電池的正負(fù)極基板采用精制泡沫鎳板，即孔隙率90-95％，孔徑250-400μm，厚度1.5-4.0mm市場供應(yīng)的泡沫鎳板，采用500-900℃真空熱處理消除殘余揮發(fā)物和調(diào)正強度塑性比值，與超聲波處理清除殘渣，提高泡沫鎳板的加工性能和導(dǎo)電均勻性。
本發(fā)明的大容量矩形鎳氫電池負(fù)極片，采用粘結(jié)壓制法制備片狀貯氫合金電極。具體制備方法為先將快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合粉末與導(dǎo)電材料(羥基鎳粉和超細(xì)黑珍珠炭黑粉)按重量(％)配比85-95∶5∶15在密閉容器中混合均勻，再加入粘結(jié)劑(聚四氟乙烯和苯乙烯共聚物等)和去離子水，酒精的溶液2-5％，繼續(xù)充分均勻制成糊狀混合物。用連續(xù)涂敷機把糊狀混合物，控量噴射涂敷或滑動充填于精制泡末鎳基板的二面，經(jīng)真空干燥制成負(fù)極毛坯，再用300-600噸自動液壓機上，用定型模具單張或多張精密壓制到每片厚度0.4-0.8mm，并按10-100AH矩形電池不同容量要求的規(guī)格，精密剪切為片狀貯氫合金負(fù)極片。
本發(fā)明的大容量矩形鎳氫電池正極片，采用粘結(jié)壓制法制備片狀氫氧化鎳電極。具體制備方法為氧化鎳粉，導(dǎo)電材料(羰基鎳粉和超細(xì)黑珍珠炭黑粉等)和粘結(jié)劑均勻混合為正極糊膏狀混合物。用連續(xù)涂敷機把正極糊膏狀混合物控量噴射涂敷或滑動充填在精制泡沫鎳基板的二面，經(jīng)真空干燥制成正極毛坯。再在300-600噸自動液壓機上，用定型模具單張或多張精密壓制到每片厚度0.4-0.8mm，并按1010AH矩形電池不同容量要求的規(guī)格，精密剪切為片狀氫氧化鎳正極片。
本發(fā)明的大容量矩形鎳氫電池也可用容量匹配的氧化鎳燒結(jié)正極片。
本發(fā)明的大容量矩形鎳氫電池，由于采用粘結(jié)壓制法制備正、負(fù)極片?？焖倌蘉mNiCoMnAl系貯氫合金粉末和導(dǎo)電材料添加劑羰基鎳粉和高導(dǎo)電超細(xì)黑珍珠炭黑粉的混合物，均勻分布于精制泡沫鎳基板的鎳?yán)w維鋼之間，充放電時，在活性材料，導(dǎo)電材料和泡沫鎳基板的鎳?yán)w維綱之間，內(nèi)阻小，氫質(zhì)子有相當(dāng)好的流動性便于大電流放電的快速充電。能保證電動車用大容量鎳氫電池可靠性。高倍率放電性能良好，5C充放電效率為65-85％1C充放電效率＞95％。
本發(fā)明的大容量矩形鎳氫電池，由于采用高容量薄型貯氫合金負(fù)極片和高強不銹鋼薄壁矩形殼體。具有優(yōu)越的體積容量比和重量容量比與同類鎳氫電池相比，如下表所示本發(fā)明國內(nèi)產(chǎn)品 日本(11AH)(11AH)EVH90(90)容量重量比42 36 43Wh/Kg容量體積比15061 80Wh/L本發(fā)明的優(yōu)選實施例之一是根據(jù)本發(fā)明制造的大容量矩形10AH鎳氫電池，其外形尺寸約為12*50*137mm；重量約為315G；重量容量比重是42WH/KG，體積容量比是150WH/L；0.2C和1C放電曲線如圖、2。
其中，在充電2A，7小時下；放電①2A用“.”表示，②6A用“*”表示(見圖2)。
在本發(fā)明中，所述的負(fù)極，在采用粘結(jié)壓制貯氫合金電極時，還可報括非快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合金，這是因為在本案之前，尚無見到采用本案所屬的粘結(jié)壓制來制備片狀電極的；因此，任何在本案的基礎(chǔ)上所作的修改，都應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍中，具體可見權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種電動車用大容量矩形鎳氫電池的制造方法，其特征在于由下列部分構(gòu)成正極一粘結(jié)壓制片狀氫化鎳電極；負(fù)極粘結(jié)壓制片狀快速凝固或非快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合金電極；隔離膜能承受高位率放電和低溫工作的絕緣材料；電解液氫氧化鉀溶液；電池外殼高強耐蝕不銹鋼板，焊接矩形薄壁殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩形鎳氫電池制造技術(shù)，其特征在于片狀貯氫合金負(fù)極采用快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合金，粉末粒度為150-350目，合金粉末的微細(xì)晶粒為0.055.0μm，電容量260-300mAh/g，爐批量＞100公斤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩形鎳氫電池的制造技術(shù)，其特征在于貯氫合金負(fù)極的基板，孔隙率90-95％，孔徑250-400目，厚度1.5-4.0mm，采用500-900℃真空熱處理和超聲波處理等精制加式泡沫鎳板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩形鎳氫電池的制造技術(shù)，其特征在于在連續(xù)涂敷機上，把貯氫合金粉末、導(dǎo)電材料粘結(jié)劑的糊膏狀混合物，控量噴射涂敷或滑動充填在精制加工的泡沫鎳基板的二面。經(jīng)真空干燥制成負(fù)極毛坯。再在300-600噸自動液壓機上，用定型模具單張或多張精密壓制，到每片厚度0.4-0.8mm，并按10-100AH不同矩形電池容量要求的規(guī)格精密剪切為片狀貯氫合金負(fù)極片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩形鎳氫電池的制造技術(shù)，其特征在于片狀正極采用氧化鎳粉、導(dǎo)電材料(羰基鎳粉和超細(xì)黑珍珠炭黑等)和粘結(jié)劑均勻混和為正極糊膏狀混合物，用連續(xù)涂敷機把正極糊膏狀混合物控量噴射涂敷或滑動充填在精制泡沫鎳基板的二面。經(jīng)真空干燥制成正極毛坯。再在300600噸自動液壓機上，用定型模具單張或多張精密壓制到每片厚度0.4-0.8mm，并按10-100AH不同矩形電池容量要求的規(guī)格精密剪切為片狀氧化鎳正極片。
全文摘要
一種電動車用大容量矩形鎳氫電池，及其貯氫合金負(fù)極一快速凝固或非快速凝固MmNiCoMnAl系貯氫合金粘結(jié)壓制片狀負(fù)極和粘結(jié)壓制片狀氧化鎳正極的制造方法。
文檔編號H01M10/30GK1153406SQ95119310
公開日1997年7月2日 申請日期1995年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月30日
發(fā)明者陳迂, 蔡韻, 俞東平, 尤云龍 申請人:上海申建冶金機電技術(shù)工程公司