[發明專利]鎳正極及包括該正極的鎳－金屬氫化物蓄電池

無效

• 申請號: 200610167408.3
• 申請日: 2006-12-15
• 公開（公告）號: CN101202342A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 耿偉賢
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/32
• 分類號: H01M4/32;H01M4/62;H01M4/26;H01M10/30
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;程榮逵

技術領域

本發明是關于一種電池正極及包括該正極的電池，具體地說，本發明是關于一種電池鎳正極及包括該鎳正極的鎳-金屬氫化物蓄電池。

背景技術

鎳-金屬氫化物蓄電池的鎳正極根據制作方式的不同，一般可分為燒結式和糊料式兩種，糊料式鎳正極由于制作簡便、活物質充填密度高而被廣泛采用。為了得到高容量密度糊料式鎳正極，一般采用球狀氫氧化鎳作為正極活性物質，并與粘合劑和去離子水制成糊狀物充填在發泡金屬基體上，經干燥、壓制而成。為了保證正極活性物質球狀氫氧化鎳與集電體以及氫氧化鎳顆粒之間的充分電接觸，一般在制備鎳正極漿料時需要加入金屬鈷和/或鈷化合物作為導電劑以提高正活性物質的利用率。鎳正極中加入的金屬鈷和/或鈷化合物可在堿性電解液中溶解，并與堿性電解液中的OH^-反應，形成水溶性鈷絡離子HCoO₂^-并分散于電解液中。對電池充電時，鈷絡離子被氧化成導電性的羥基氧化鈷(CoOOH)在球狀氫氧化鎳顆粒之間以及球狀氫氧化鎳與集電體之間析出，形成鈷導電網絡，有利于提高氫氧化鎳的利用率。

特開平7-78613公開了一種鎳-氫電池，該電池的正極包括正極活性物質氫氧化鎳和添加劑鈷粉和鈷化合物，所述鈷化合物可以是CoO、α-Co(OH)₂，β-Co(OH)₂中的一種或幾種。該電池中所公開的正極活性物質氫氧化鎳的含量為該活性物質和添加劑總量的90重量％，所述添加劑鈷粉和鈷化合物的總量占10重量％，其中，以鈷添加劑的總重量為基準，所述鈷粉的含量為40-80重量％，鈷化合物的含量為20-60重量％。

由于鎳-金屬氫化物蓄電池在放電態放置，尤其是高溫環境下放電態放置時，鎳正極處于低電位，而貯氫合金負極處于高電位，一般當貯氫合金負極的電位高于-800毫伏(vs.Hg/HgO)時，作為電化學反應區域的貯氫合金表面易被氧化，形成導電性不良的金屬氧化物或氫氧化物層，造成負極電化學反應區域面積減少，負極特性下降，負極容量下降，嚴重時會導致負極容量下降至低于正極的容量(正常狀態下，電池正極容量低于負極容量)，致使電池報廢。為避免貯氫合金負極發生上述現象，在電池放電末期，必須保證貯氫合金負極電位低于-800毫伏(vs.Hg/HgO)。要保證貯氫合金負極電位低于-800毫伏(vs.Hg/HgO)，就必須保證貯氫合金負極有一定的放電余量，而貯氫合金負極的放電余量主要對應于鎳正極中所加的鈷以及鈷化合物轉化為羥基氧化鈷時所消耗的電量，因此貯氫合金負極放電余量首先由鈷及鈷化合物的加入量決定。鈷及鈷化合物在鎳正極中的加入量越多，貯氫合金負極的放電余量也越大。

特開平7-78613中公開了在鎳正極中添加鈷粉以及鈷的化合物的方法，其中，所述添加的鈷粉和鈷化合物的總量占正極材料總重量的10重量％，以鈷添加劑的總重量為基準，所述鈷粉的量為添加劑總重量的40-80重量％，鈷化合物的量為添加劑總重量的20-60重量％。正極中的添加量雖然能對正極活性物質之間導電網絡的形成也有一定幫助，且由于添加了鈷粉以及鈷的化合物，尤其是鈷粉的量比較多，主要解決了在電池放電末期電池負極的放電余量低、負極容量容易惡化的問題，使電池在放電末期負極放電余量升高，從而負極容量劣化有所緩解，從而提高了電池在高溫下的充放電性能。但是該鎳-金屬氫化物蓄電池的正極容量低，也就是電池容量低，且電池的循環性能惡化較快，循環性能差。

發明內容

本發明的目的是克服現有的鎳-金屬氫化物蓄電池的正極不能兼顧電池具有高容量、良好循環性能以及在高溫下電池充放電性能良好的缺點，提供一種使鎳-金屬氫化物蓄電池兼顧有高容量、良好循環性能以及在高溫下電池充放電性能良好，即在高溫貯存后電池放電容量回復率高的鎳正極。

本發明的第二個目的是提供上述鎳正極的制備方法。

本發明的第三個目的是提供使用上述鎳正極的鎳-金屬氫化物蓄電池。