[發(fā)明專(zhuān)利]一種大容量雙袋式鐵鎳電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810557701.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108682901B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上官恩波;段玉蘭;劉志剛;李長(zhǎng)海;郭振龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南省恒明新能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/28
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/28;H01M10/30
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開(kāi)了一種大容量雙袋式鐵鎳電池，電池極板組由袋式鎳正極板、袋式鐵負(fù)極板及位于袋式鎳正極板和袋式鐵負(fù)極板之間的多層復(fù)合隔膜或隔極柵構(gòu)成，所述袋式鎳正極板的電極材料由正極活性材料、導(dǎo)電劑、添加劑和粘結(jié)劑組成，袋式鐵負(fù)極板的電極材料由鐵基氧化物粉末、導(dǎo)電劑、添加劑和粘結(jié)劑組成，所述電解液為富液狀態(tài)的含有添加劑的堿性溶液。本發(fā)明通過(guò)正負(fù)極配方和電解液配方的優(yōu)化以及電池結(jié)構(gòu)的調(diào)整，使得該新型鐵鎳電池充放電性能和循環(huán)性能得到改善，此外該電池還具有放電電壓平臺(tái)高，耐過(guò)充過(guò)放性能好，成本低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵鎳電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)應(yīng)用的大容量雙袋式鐵鎳電池。

背景技術(shù)

眾所周知，大容量袋式電池由于具有機(jī)械強(qiáng)度高的袋式正負(fù)極板和富余的電解液，進(jìn)而可以保證其具有較好的循環(huán)穩(wěn)定性。大容量鎘鎳袋式電池具有安全、耐用、循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，目前已廣泛用于鐵路機(jī)車(chē)、礦山、裝甲車(chē)輛、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)等作起動(dòng)或應(yīng)急電源等工業(yè)領(lǐng)域。但是，鎘鎳二次電池由于鎘電極的污染問(wèn)題，發(fā)展受到極大限制。電池容量越大，安全方面隱患就會(huì)越多。制備大容量的鋰離子電池用于軌道交通等重要社會(huì)領(lǐng)域?qū)?huì)存在較大的安全隱患。因此，開(kāi)發(fā)工業(yè)領(lǐng)域用的大容量綠色新型電池已經(jīng)刻不容緩。

傳統(tǒng)袋式鐵鎳電池具有安全、綠色無(wú)污染、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，曾在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域得到快速發(fā)展。然而，傳統(tǒng)袋式電池所使用的正極材料通常是普通型非球型β型氫氧化鎳，該材料振實(shí)密度較低，僅能達(dá)到1.5g/cm³，遠(yuǎn)低于球形氫氧化鎳(2.1g/cm³)，這造成其正極體積比能量較低，同時(shí)β型氫氧化鎳容易晶體膨脹粉化造成其循環(huán)壽命較差，因此袋式鎳正極通常要添加大量的氫氧化鎳材料，容易造成資源的浪費(fèi)。目前商業(yè)化的袋式鐵負(fù)極也存在克容量低，活性物質(zhì)的克容量?jī)H能達(dá)到約200mAh/g，造成其比能量偏低。傳統(tǒng)袋式鐵鎳電池采用的是較厚的絕緣塑料柵板，造成電池整體體積比能量較低，內(nèi)阻偏大，放電倍率低。此外，該電池成本偏高，循環(huán)性能差很難滿足儲(chǔ)能領(lǐng)域的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)目前鐵鎳電池存在的比能量低、倍率性能差、循環(huán)壽命短和成本高等問(wèn)題，提供了一種大容量雙袋式鐵鎳電池，用于滿足儲(chǔ)能領(lǐng)域的要求。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：一種大容量雙袋式鐵鎳電池，包括相互密封扣合的電池殼和電池蓋、位于電池殼內(nèi)的電池極板組和電解液及設(shè)置于電池蓋上且與正負(fù)極相連的電極柱和排氣閥，其特征在于：所述電池極板組由袋式鎳正極板、袋式鐵負(fù)極板及位于袋式鎳正極板和袋式鐵負(fù)極板之間的多層復(fù)合隔膜或隔極柵構(gòu)成，所述袋式鎳正極板的電極材料由正極活性材料、導(dǎo)電劑、添加劑和粘結(jié)劑組成，其中正極活性材料主要由球形β型氫氧化鎳、覆鈷球形β型氫氧化鎳、普通非球性β型氫氧化鎳或Ni-Al-M三元層狀氫氧化物中的至少兩種組成，M為Co、Zn、Ca、Y或Mg，所述袋式鐵負(fù)極板的電極材料由鐵基氧化物粉末、導(dǎo)電劑、添加劑和粘結(jié)劑組成，所述電解液為富液狀態(tài)的含有添加劑的堿性溶液。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述復(fù)合隔膜由磺化聚丙烯隔膜、氟化聚丙烯隔膜、接枝聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、尼龍隔膜或丙綸針刺無(wú)紡布中的至少兩種構(gòu)成，其層數(shù)為2層以上。