[發(fā)明專利]高性能長(zhǎng)壽命鋅鎳電池負(fù)極漿料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010014178.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111193009B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許文;武占耀;馮忠厚;楚力軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 森克創(chuàng)能（天津）新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/62;H01M10/30
• 代理公司: 北京沁優(yōu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11684
• 代理人: 蔡巖巖

高性能長(zhǎng)壽命鋅鎳電池負(fù)極漿料，按照重量百分比包括以下組分：活性材料85?95％、導(dǎo)電劑1?5％、添加劑1?4％、輔料0.1?1.5％、輔助粘接劑2.5?3％和粘接劑0.4?1.5％，活性材料包括氧化鋅、鋅酸鈣和鋅粉的一種或幾種，添加劑包括氧化銦、氧化鉍、氧化鋁和氧化鉛的一種或幾種，導(dǎo)電劑包括石墨、炭黑、乙炔黑和導(dǎo)電陶瓷的一種或幾種，輔料包括短纖維和無(wú)機(jī)纖維，短纖維包括維尼綸、PP、尼龍的一種或幾種，粘接劑包括丙烯酸乙烯醇共聚體TSP、CMC、聚丙烯酸鈉、PVA中的任意三種或四種，輔助粘接劑為PTFE和SBR乳液，本發(fā)明提供的鋅鎳電池負(fù)極漿料具有狀態(tài)穩(wěn)定、流動(dòng)性好、不形成鋅枝晶、物質(zhì)遷移和沉降變形現(xiàn)象小、壽命較長(zhǎng)的優(yōu)良性能，更能適應(yīng)發(fā)展的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋅鎳電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高性能長(zhǎng)壽命鋅鎳電池負(fù)極漿料。

背景技術(shù)

鋅鎳電池是一種可以替代鎳氫和鉛酸電池的綠色環(huán)保電池，與鎳氫、鎳鎘電池相比，具有電壓高、放電電流強(qiáng)的特點(diǎn)，在數(shù)碼相機(jī)、閃光燈、電動(dòng)玩具方面有著無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。與鉛酸電池相比，具有綠色環(huán)保，比功率高，比能量高，低溫性能好的特點(diǎn)。現(xiàn)有鋅鎳電池壽命短，是長(zhǎng)期制約鋅鎳電池發(fā)展的主要問(wèn)題，而造成鋅鎳電池壽命短的原因，除了正負(fù)極材料，電解液，隔膜等缺陷外，電池的結(jié)構(gòu)、裝配工藝對(duì)鋅鎳電池性能的影響也很大，但是對(duì)于提高鋅鎳電池化學(xué)性能的關(guān)鍵在于正負(fù)極材料。

針對(duì)這一難題，可以在鋅負(fù)極中加入金屬、金屬氧化物或金屬氫氧化物等添加劑，氫氧化鈣是研究較多的一種添加劑，主要通過(guò)與鋅電極的放電產(chǎn)物氧化鋅形成溶解度低的鋅酸鈣化合物來(lái)降低鋅化合物在電解液中的溶解度，減小鋅電極的形變，從而改善鋅電極電化學(xué)性能。另一種類型的添加劑是具有較高析氫充放電位的金屬或其氧化物或氫氧化物，以減緩鋅在堿性電解液中的腐蝕，但這些添加劑仍不能很好地改善鋅負(fù)極的循環(huán)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供了一種狀態(tài)穩(wěn)定、流動(dòng)性好、不形成鋅枝晶、物質(zhì)遷移和沉降變形現(xiàn)象小、壽命較長(zhǎng)的高性能長(zhǎng)壽命鋅鎳電池負(fù)極漿料。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：高性能長(zhǎng)壽命鋅鎳電池負(fù)極漿料，按照重量百分比包括以下組分：

活性材料85-95％、導(dǎo)電劑1-5％、添加劑1-4％、輔料0.1-1.5％、輔助粘接劑2.5-3％和粘接劑0.4-1.5％。

進(jìn)一步的，按照重量百分比包括以下組分：

活性材料88-92％、導(dǎo)電劑2-4％、添加劑2-3％、輔料0.8-1.2％、輔助粘接劑2.5-3％和粘接劑0.8-1.2％。

進(jìn)一步的，按照重量百分比包括以下組分：

活性材料90％、導(dǎo)電劑3％、添加劑2.5％、輔料1％、輔助粘接劑2.5％和粘接劑1％。

進(jìn)一步的，所述活性材料包括氧化鋅、鋅酸鈣和鋅粉的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述添加劑包括氧化銦、氧化鉍、氧化鋁和氧化鉛的一種或幾種，作為無(wú)機(jī)緩蝕劑，能夠防止或減緩對(duì)鋅負(fù)極在電池液的腐蝕，可以耐受長(zhǎng)期充放電而不造成重量損失，從而延長(zhǎng)了電池的循環(huán)壽命。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)電劑包括石墨、炭黑、乙炔黑和導(dǎo)電陶瓷的一種或幾種，添加的導(dǎo)電顆粒，均具有粒度較小但疏松多孔的特點(diǎn)，具有較大的比表面積，且能夠平均分布在鋅負(fù)極內(nèi)外，能夠給氧氣提供傳輸通道，使電極能夠與氧氣的復(fù)合效率大幅度提高，從而降低電池內(nèi)壓。

進(jìn)一步的，所述輔料包括短纖維和無(wú)機(jī)纖維。

進(jìn)一步的，所述短纖維包括維尼綸、PP、尼龍的一種或幾種，輔料的添加能夠增強(qiáng)鋅負(fù)極的力學(xué)性能，在不破壞漿料流動(dòng)性的同時(shí)，使負(fù)極板粘結(jié)牢固，且輔料的纖維能夠誘導(dǎo)鋅在負(fù)極表面沉積，減緩枝晶的形成，從而延長(zhǎng)使用壽命。