[發明專利]一種低自放電鎳氫電池用貯氫合金

無效

• 申請號: 200710031184.8
• 申請日: 2007-10-31
• 公開（公告）號: CN101150188A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 王英;肖方明;彭能;盧其云;唐仁衡
• 申請（專利權）人: 廣州有色金屬研究院
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;C22C19/03
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所
• 代理人: 千知化

技術領域

本發明涉及一種鎳氫電池材料，特別涉及一種鎳氫電池貯氫合金。

背景技術

鎳氫電池由于具有良好的環境安全性，廣泛應用于個人計算機、移動電話和數碼相機等系統中。鎳氫電池的電壓為1.2V，可用于替代1.5V干電池。但目前的鎳氫電池有一個重大缺陷，在不使用時也會不斷釋放所儲存的能量，即電池的自放電。目前，傳統的NiMH采用AB₅型貯氫合金，電池在半年后容量保持率只有30％，因而，用戶不得不在每次使用前給電池充電。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有良好的耐蝕性、循環性能好、低自放電的鎳氫電池用貯氫合金。

本發明的低自放電鎳氫電池用貯氫合金的化學式為Nd_1-xMg_xNi_yAl_z，x、y、z為原子比，x∶y∶z＝0.10～0.25∶3.2～3.6∶0.1～0.3。

優選的原子比為x∶y∶z＝0.25∶3.25∶0.25。

將按上述原子比配好的原料，置于熔煉爐中，抽真空至1.0×10^-2Pa以下，通入氬氣和氦氣的混合氣體，通入氣體的壓力為0.02～0.1MPa，加熱進行熔煉，至所有的原料熔融后，在1200～1500℃下保溫2～60分鐘，將熔液澆注到水冷銅模，形成合金錠或通過水冷銅輥甩成0.05～1mm的合金片。將合金錠或合金片在真空熱處理爐中，在氬氣的保護下，600～1000℃下熱處理30～600分鐘。合金錠或合金片粉碎后，形成粒度小于0.15mm貯氫合金粉。

具體實施方式

下面基于實施例對本發明作進一步的詳細說明。

實施例1：x∶y∶z＝0.15∶3.25∶0.15。

實施例2：x∶y∶z＝0.13∶3.30∶0.30。

實施例3：x∶y∶z＝0.25∶3.25∶0.25。

實施例4：x∶y∶z＝0.20∶3.40∶0.10。

將按上述配比制備的合金錠或合金片置于真空熱處理爐中，在氬氣的保護下，950℃下熱處理240分鐘。將合金錠或合金片經粉碎，形成粒度小于0.075mm的貯氫合金粉。

比較例采用目前市售的AB₅型貯氫合金，合金各成分的原子比為：La∶Ce∶Pr∶Nd∶Ni∶Co∶Mn∶Al＝0.60∶0.25∶0.04∶0.11∶3.75∶0.75∶0.30∶0.20。

將實施例3和比較例分別做X-射線衍射圖和PCT測試曲線：

圖1為實施例3的X-射線衍射圖；

圖2為比較例的X-射線衍射圖；

圖3為實施例3的PCT測試曲線；

圖4為比較例的PCT測試曲線。

從圖1的X-射線衍射圖可看出，實施例3的貯氫合金在2θ＝30～34范圍內出現的最強峰的強度(I₁)與在2θ＝40～44范圍內出現的最強峰的強度(I₂)的比值(I₁/I₂)均大于0.6，因此，可以得出結論：本發明的貯氫合金主要以接近Ce₂Ni₇結構的形式存在。圖2的比較例X-射線衍射圖可看出，主要以CaCu₅相的結構存在。

從圖3和圖4在343K條件下，合金的PCT測試曲線可看出，本發明制備的貯氫合金的吸放氫平臺明顯低于比較例，與比較例相比，貯氫合金的吸放氫平臺壓力由1.664atm降至0.145atm。由于吸放氫平臺的降低，貯氫合金電極的電極電位正移，這樣就降低氫在貯氫合金上的析出，貯氫合金的耐腐蝕性能得到了提高，從而大大降低鎳氫電池的自放電。

將實施例1～4制得的合金粉以及比較例，與作為粘結劑的相對于活性物質質量的0.4％的聚丙烯酸鈉和相對于活性物質質量0.6％的聚乙烯吡咯烷酮進行混合，制作漿料，然后涂布在穿孔的鍍鎳鋼帶上，干燥、壓制、裁斷，制得鎳氫電池負極片。

在氫氧化鎳(含有3％的Zn、1％的Co)中加入0.2％的Yb₂O₃，以相對于活性物質質量0.1％的比例混合作為粘結劑的羥丙基纖維素，制得漿料，將該漿料填充到發泡鎳中，干燥、壓制、裁斷，得到鎳氫電池正極片。

另外，調制濃度為6N的電解液。