[發(fā)明專利]電容型鎳氫動力電池用球形貯氫合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710073544.4
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106784737B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣志軍;趙增典;桑商斌;許濤;林振;蔣利軍;朱惜林;徐津;張亞莉;劉開宇
• 申請（專利權(quán)）人: 淄博君行電源技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/30
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發(fā)明屬于稀土功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電容型鎳氫動力電池用球形貯氫合金及其制備方法。多個(gè)外表面包覆亞微米級鎂粉的AB₅型貯氫合金在HPMC導(dǎo)電膠水的作用下得到球形產(chǎn)品，其中：HPMC導(dǎo)電膠水包括導(dǎo)電物質(zhì)、粘結(jié)劑和HPMC。亞微米級鎂粉顆粒粒度D₅₀≤2微米，D_max≤10微米。AB₅型貯氫合金中加入亞微米級鎂粉，經(jīng)真空熱處理、酸洗、純水洗滌后，再經(jīng)HPMC導(dǎo)電膠水包覆、噴霧造粒制備而成，本發(fā)明能夠提高電極的循環(huán)使用壽命和合金功率，材料加工性能好，能夠?qū)崿F(xiàn)常壓下塑封，可實(shí)現(xiàn)大包裝，極大的提高生產(chǎn)效率和降低包裝成本，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電容型鎳氫動力電池用球形貯氫合金及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著城市化進(jìn)程加快，智能城市建設(shè)日新月異，智能交通(如無軌車、高鐵、動車、純電動公交車)成為一個(gè)城市或城市間的一大特色，而動力電池作為智能交通的重要部件，要求具有高功率、長壽命、環(huán)保可回收、環(huán)境適應(yīng)性寬、高安全性和高能量密度。電容型鎳氫動力電池作為車載動力電池中的一種，具有調(diào)節(jié)平衡鑭鈰應(yīng)用、打造稀土高端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈、可快速充放電、耐過充過放能力優(yōu)良、安全性好等優(yōu)勢，引起了市場的高度關(guān)注。

但電容型鎳氫動力電池在功率方面還存在一定缺陷，如不能進(jìn)行50～100C充放電或2000～4000A電流充放電，而負(fù)極所使用的的貯氫合金又是決定動力電池功率的重要因素，因此，開發(fā)一款具有耐腐蝕性、高催化活性、強(qiáng)反應(yīng)動力學(xué)性和倍率性能的貯氫合金，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。

當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的貯氫合金為AB₅型，而AB₅型合金通常需要進(jìn)行酸、堿等表面處理，才能應(yīng)用于動力電池，如混合動力車用鎳氫電池，其貯氫合金通常經(jīng)過堿液處理，以使其表面富含鎳，提高反應(yīng)活性，獲得較高的功率增長，但此方法對合金顆粒形貌造成較大的損壞，對后續(xù)的極片制作工藝增加工程難度；也有單位采用燒結(jié)工藝，獲得較大的催化活性，但燒結(jié)極片存在變形性大，極片必須比較薄，且燒結(jié)極片比較脆，機(jī)械強(qiáng)度增加的同時(shí)，柔性度降低，而貯氫合金在充放電過程中具有較大的膨脹率，缺乏柔性度的燒結(jié)極片反而容易粉化，降低電池使用壽命。因此，燒結(jié)極片面積比較小，電池質(zhì)量比能量≤50Wh/Kg，容量≤100Ah，壽命≤500次，應(yīng)用領(lǐng)域也局限于不計(jì)較成本、功率要求特殊的領(lǐng)域，如激光設(shè)備。此外，有科研單位進(jìn)行添加Co₃O₄的AB₅合金的電化學(xué)性能研究，比容量具有一定的提高，但Co₃O₄直接加入到合金粉中直接使用，存在分散性差、附著力低、其催化性能難以發(fā)揮等問題，因此，合金粉仍需進(jìn)行表面處理，以提高其倍率性能。

《電池》發(fā)表的“添加Co₃O₄的AB₅型貯氫合金的的電化學(xué)性能”中將Co₃O₄直接加入合金粉中，直接使用，對合金粉比容量和催化性能有一定作用，但催化性能有限，且附著力不強(qiáng)，分散不均勻。

在AB₅貯氫合金上真空熱處理附著納米級Co₃O₄和CeO₂，制備出AB₅/Co₃O₄/CeO₂(專利CN 103215485 A)，使貯氫合金催化活性有很大的提高，進(jìn)而提高其電池功率，但其專利不足之處表現(xiàn)在納米級金屬氧化物成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種電容型鎳氫動力電池用球形貯氫合金，滿足高功率電容型鎳氫動力電池用負(fù)極電池材料的質(zhì)量要求，提高電極的循環(huán)使用壽命和合金功率，材料加工性能好，實(shí)現(xiàn)常壓下塑封和大包裝，本發(fā)明還提供其制備方法，構(gòu)造出球形形態(tài)的貯氫合金。