[發明專利]鎳-金屬氫化物蓄電池

有效

• 申請號: 201110295333.8
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102593534A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 德特勒夫·歐姆;甘特·沙德利希;鮑里斯·科內恩斯尼特金;拉伊內·馬戈爾夫;卡特婭·施梅爾特
• 申請（專利權）人: 荷貝克電池系統股份有限公司
• 主分類號: H01M10/30
• 分類號: H01M10/30;H01M10/28;H01M10/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星

技術領域

本發明涉及一種用于工業應用的鎳-金屬氫化物蓄電池，包括氫氧化鎳正電極、與其分離的金屬氫化物負電極以及圍繞所述電極的堿性電解液。

背景技術

鎳-金屬氫化物蓄電池(簡稱為NiMH蓄電池)本身在現有技術中是已知的，因此在這點上不需要詳細描述特定清單或現有技術文獻。

鎳-金屬氫化物蓄電池具有由氫氧化鎳構成的正電極。負電極由金屬氫化物形成。使用堿性溶液(例如，苛性鉀溶液)作為電解液。

實踐證明，鎳-金屬氫化物蓄電池在日常使用中是有利的。與鎳-鎘蓄電池相比，在相同電壓下，鎳-金屬氫化物蓄電池提供將近兩倍的能量密度。另外，鎳-金屬氫化物蓄電池比鎳-鎘蓄電池更耐用，且完全不含有毒的重金屬鎘。

然而，鎳-金屬氫化物蓄電池不利地對過熱有敏感反應。這樣的過熱可以是由例如過充導致的結果。過熱可導致電荷，即鎳-金屬氫化物蓄電池的容量減少，從而導致使用壽命減少。

DE?102008044162A1公開了一種電池，其中設置至少一個導熱元件，以提高導熱性。在該案例中提出的導熱元件基本上被設計為是由金屬構成的棒狀或盤狀元件。DE?102008044162A1的這種設計的目的在于，既提高導熱性以降低高速率充放電時的溫度，又實現在低溫下更快地將電池加熱到特定的最小電池溫度。因此，DE?102008044162A1提出了使用固體構件作為導熱元件，更具體地為金屬元件，其中，根據DE?102008044162A1的教導，應使用具有最大導熱性的導熱元件來處理并獲得電池內最快的熱分布，以便即使在低溫下也能實現最快地加熱到最小電池溫度。

DE?69836374T2公開了一種用于混合動力電動汽車的驅動系統，包括NIMH電池模塊，所述NIMH電池模塊提供高比能以增加汽車的工作范圍，并展現良好的熱管理。后者是通過對電極添加導熱材料來獲得的。例如，這些添加的材料可以以導電材料對電極進行電鍍的形式提供。與上述DE?102008044162A1類似，DE?69836374T2也涉及提高電池內的導熱性。

DE?19823916A1公開了一種電池，其包括用于使電解液循環的液體電解液循環裝置。通過這種循環可以改善電池的不同區域的酸化學計量比，因此可改善電極表面的利用率。安裝有通過對流來循環電解液的加熱或冷卻系統，以用于電池是靜止的情況，也就是說承載電池的汽車不移動的情況。

由DE?69812826T2可獲知免維護的工業蓄電池，更具體地為一種開放式設計的蓄電池。其提出，為了避免由過充引起的水流失并因此避免蓄電池的過熱，提供電解液，其數量與受限于組件的微孔的量相比是過量的，其中過量的電解液至少部分地被儲存在機電組的底部和容器的底部之間，且其中使用額外的裝置來再結合氧。該設置旨在確保，在該蓄電池呈現的三個操作階段內，機電組不會變干。

發明內容

從以上描述的情況出發，本發明的目的在于提出一種鎳-金屬氫化物蓄電池，其與現有技術相比得到改善，特別是對溫度的影響不敏感。

為了實現該目的，本發明提出一種鎳-金屬氫化物蓄電池，其特征在于熱裝置，該熱裝置提高了蓄電池的比熱容量并且是由額外的電解液體積形成的；其中蓄電池包括容納有電極和電解液的塑料材料外殼，并具有減壓閥。

根據本發明的蓄電池配備有熱裝置，所述熱裝置提高了蓄電池的比熱容量。由于該設計，根據本發明的鎳-金屬氫化物蓄電池可吸收額外的熱能而不會過熱。因此，在受到溫度影響的所有情況下，與現有技術相比，根據本發明的鎳-金屬氫化物蓄電池更不易受溫度的影響，由此有利地將電荷(也就是蓄電池的容量)降低到較少的程度。其結果是，蓄電池的總體使用壽命延長了。

根據本發明的設計允許在工業應用中更多的使用鎳-金屬氫化物蓄電池，例如作為混合動力汽車的電池。得益于根據本發明的設計，因過充導致的過熱風險被最小化，由此根據本發明的蓄電池與現有技術中的蓄電池相比更容易使用。

依照本發明，由額外的電解液體積形成熱裝置。在一般類型蓄電池的常規操作中，設置足夠的電解液，以使電極或用于分離電極的分離器能夠被電解液圍繞，也就是說使電極或分離器不干燥。本發明現在提出，提供額外的電解液體積以形成熱裝置，換句話說，提供一種具有比蓄電池的常規操作所需的量更多的電解液的鎳-金屬氫化物蓄電池。因此具有過量的電解液，其提高了蓄電池的比熱容量并在這點上形成熱裝置。