[發明專利]一種鎳氫二次電池正極的制作方法

有效

• 申請號: 200910065610.9
• 申請日: 2009-07-22
• 公開（公告）號: CN101651209A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 崔文化;王艷平;徐擁軍;程迪;尹正中
• 申請（專利權）人: 河南新飛科隆電源有限公司
• 主分類號: H01M4/26
• 分類號: H01M4/26;H01M4/32;H01M4/62
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司
• 代理人: 馬既森

技術領域：

本發明涉及電極，特別是一種鎳氫二次電池正極的制作方法。

背景技術：

鎳氫二次電池是目前應用最廣泛的二次電池之一，基能量密度是鎘鎳電池的1.5-2.0倍，體積能量密度可與鋰離子電池相當。功率密度較高，適合較大電流放電，無環境污染。鎳氫二次電池采用微米級球形β-Ni(OH)₂為正極活性材料，由于球形β-Ni(OH)₂導電性差，且與球形β-NiOOH相互轉化中有體積脹縮，所以會導致電極交換密度小，極化嚴重和活性物質粉化脫落等現象。為了改善鎳氫二次電池的充放電性能、循環穩定性以及安全可靠性，通常在正極中加入適量添加劑。羧甲基纖維素鈉(CMC)是一種水性材料增稠劑和粘結劑，它在濕法制作鎳氫二次電池工藝中被廣泛應用，其良好的分散性能和粘結性能，可以使正極材料均勻地分散到正極漿料中，并保證正極材料不會粉化脫落。氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂等無機粘結劑具有化學穩定性好、結構疏松等特點，將其作為粘結劑，用到干法電池制作中，可以降低成本，提高正極材料比容量。但是，該方法不僅粉塵污染大，而且還會造成一定的材料浪費。將非水性有機物酒精、丙酮作為分散劑與無機粘結劑相結合用在鎳氫二次電池的制作中，不僅可以提高電池的電性能，還可以節藥能源和材料，減少粉塵污染，但是目前還沒有發現在該技術領域的應用。

發明內容：

本發明的目的是提供一種電性能好、節約能源和材料、無粉塵污染的鎳氫二次電池正極的制作方法。

本發明的技術解決方案是以如下方式完成的，正極包括有以下材料：各材料的重量份分別是，鈷或鈷的化合物3-8份、無機粘結劑0.5-1.5份、鎳粉0-2.5份、球形β-Ni(OH)₂89-96.5份、非水性有機分散劑8-12重量份、其制備方法是將鈷或其化合物、無機粘結劑、鎳粉、球形β-Ni(OH)₂按重量份分別加入到盛有8-12份的非水性有機分散劑的燒杯中攪拌均勻，然后涂在集流體泡沫鎳上，經烘干、清粉、壓軋、點焊、剪切成形工藝制作成鎳氫電池正極；上述的無機粘結劑是氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂的任意一種或兩種以上的組合；上述的非水性有機分散劑為酒精、丙酮的一種或兩種組合。用本發明生產的鎳氫二次電池正極，經檢測和試驗證明，具有電容量大、放電電壓平臺高、循環穩定性好、內阻小、無污染的優點。

具體實施方式：

本發明有以下實施例，實施例一：分別稱取鈷或鈷的化合物45克、無機粘結劑氫氧化合鎂5克、鎳粉10克、球形氫氧化鎳935克，再準備一個盛有100克酒精的燒杯。其制備方法是將以上各材料分別倒入燒杯中攪拌均勻，制成漿料，再將漿料涂布在集流體泡沫鎳上，使漿料均勻分布于集流體泡沫鎳的孔隙中，然后經烘干清粉、壓扎、電焊、剪切制成鎳氫電池正極。

本發明的鎳氫電池正極可以用下面的方法來檢驗其外觀和性能的優劣。(1)從正極的上粉均勻性、極片柔韌性和掉粉程度等外觀狀況來判斷。(2)檢測正極的電性能，就是將制成的正極放入玻璃三通管中作為工作電極；準備同等面積的氫合金負極作為輔助電機，另外準備汞/氧化汞電極作為參比電極，再加入一定量含有KOH、NaOH、LiOH，密度為1.31-1.32g/cm³混合物電解液組成模擬電池，將組裝好的模擬電池經靜置與化成之后，在常溫(20±5℃)下，以0.2C的充電倍率充電7小時后靜置10min，再以0.2c的放電倍率放電至0.1V后靜置10min，如此循環3次，以測試其放電比容量。在每次放電結束后，用交流阻抗法測試電級的歐姆電阻。在化成結束后，以0.1mv/s的掃描速度測試電極的循環伏安特性，記錄下還原、氧化及析氧電位，鎳氫二次電池正極進行比較，其結果如下表所示。