[发明专利]一种碱性二次电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种碱性二次电池及其制备方法。

背景技术

随着便携式电子设备的不断发展，电池作为电源的机会也相应地增加，但是人们经常容易不按电池的要求进行充放电，使电池发生过充电和过放电的现象。例如，在对移动电话、电动自行车等进行充电时，偶尔会忘记在规定的时间内停止充电，以致电池容量恢复后仍然处于充电状态，即所谓的过充电状态；另外，在使用笔记本电脑时，偶尔会忘记关闭电源而使电池长期处于与电路连通的状态，则该电池将一直放电直至电压低于操作电压，甚至电池的容量损失后仍然处于放电状态，即所谓的过放电状态。然而，目前以氢氧化镍为正极主组分的碱性二次电池的耐过充电和耐过放电性能还不够理想。

CN 1198021A公开了一种碱性蓄电池，该电池包括作为活性材料的氢氧化镍填充于多孔片中而制备的正极、负极、隔板和碱性电解质，其中，所述正极材料含有作为主组分的氢氧化镍粉末和以100重量份氢氧化镍为基准的5-15重量份的作为导电剂的Li_XCoO₂(x＝0.2-0.9)，或者含有氢氧化镍粉末和至少部分表面涂覆有以100重量份氢氧化镍为基准的5-10重量份的Li_XCoO₂(x＝0.2-0.9)的氢氧化镍粉末的混合物，或者含有氢氧化镍粉末和至少部分表面涂覆有以100重量份氢氧化镍为基准的2-6重量份的Li_XCoO₂(x＝0.2-0.9)的氢氧化镍粉末的混合物。该电池虽然能改善电池的耐过放电性能，但是效果不够显著，满足不了现代许多便携式电子设备电源耐过放电的性能要求，另外，不能有效改善其耐过充电性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术制备的碱性二次电池的耐过放电效果不显著且不能有效改善其耐过充电性能的缺陷，提供一种碱性二次电池，该电池能够显著改善电池的耐过放电性能和耐过充电性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种碱性二次电池，该电池包括电极组和碱性电解液，所述电极组包括正极、负极和隔膜，所述正极包括正极材料和负载有正极材料的导电基体，所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂，其中，所述导电剂含有Li_XCoO₂，x为0.1-1.0，并且所述碱性电解液含有0.05至小于0.6摩尔/升的氢氧化锂。

本发明提供了一种碱性二次电池的制备方法，该方法包括，将正极和负极之间设置隔膜层，构成电极组，将该电极组容纳在电池壳中，注入碱性电解液，然后将电池壳密封，所述正极包括正极材料和负载有正极材料的导电基体，所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂，其特征在于，所述导电剂含有导电剂A，所述导电剂A为Li_XCoO₂，x为0.1-1.0，并且所述碱性电解液含有0.05至小于0.6摩尔/升的氢氧化锂。

采用本发明提供的碱性二次电池，电池经3个月、6个月和12个月的过放电后再次充电和放电时，正极活性物质利用率分别在97.0％、93.0％和88.0％以上，说明本发明的碱性二次电池能够显著改善电池的耐过放电性能。并且，本发明的电池的电解液中含有不高于0.6摩尔/升的氢氧化锂，用该电解液制备的电池经3个月、6个月和12个月的过充电后再次充电和放电时，正极活性物质利用率分别在94.7％、92.1％和89.2％以上，说明本发明的电池还能够显著改善电池的耐过充电性能。

附图说明

图1为实施例1得到的氢氧化镍颗粒表面包覆的Li_0.12CoO₂的XRD衍射图。

具体实施方式

根据本发明提供的碱性二次电池，该电池包括电极组和碱性电解液，所述电极组包括正极、负极和隔膜，所述正极包括正极材料和负载有正极材料的导电基体，所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂，其中，所述导电剂含有导电剂A，所述导电剂A为Li_XCoO₂，x为0.1-1.0，并且所述碱性电解液含有0.05至小于0.6摩尔/升的氢氧化锂。

根据本发明，所述导电剂含有Li_XCoO₂，x为0.1-1.0，所述Li_XCoO₂的含量以钴计为正极活性物质的0.5-5重量％，优选为1-3重量％。