[发明专利]超低温镍氢电池及制造方法

说明书

技术领域

本发明可涉及可充电二次电池及制造领域，主要适用于制造超低温镍氢电池。

现有技术

镍金属氢化物蓄电池经过多年的发展，由于具有高容量比、无污染、使用寿命长、工作温度宽而被广泛应用。但是，现有技术生产的镍氢电池产品工作温度还局限在低温0℃～-20℃之间，如中国专利98125274.5所述的本电池制造新方法。由于随着该产品的广泛应用，特别是特殊工作环境温度的要求(如-45℃)，还不能够满足用户的使用要求。

本发明的目的是生产一种超低温镍氢电池，以适应-45℃特殊工作环境下的用户使用要求。

发明内容

根据上述目的，本发明的技术方案是：在电池正极材料中加入低温A型活性剂，在负极材料中加入低温催化剂，在电解液中加入低温B型活性剂，电池壳采用ABS、尼龙、PVC合金，达到电池在-45℃超低温度环境下能够放电，以提高镍氢电池放电性能。

具体方法如下：

1.正极片的制作

在正极片的制作中，按Ni(OH)₂ 66～90％，添加剂1～4％，低温A型活性剂4～10％，粘合剂5～20％的重量比放入混料机中混合均匀制成膏状物，再将膏状物涂敷在导电基体上，干燥后碾压、裁切成所需尺寸，并焊接极耳。

2.负极片的制作

在负极片的制作中，按储氢合金粉70～92％，添加剂1～4％，低温催化剂2～8％，粘合剂5～18％的重量比放入混料机中混合均匀制成膏状物，再将膏状物涂敷在导电基体上，干燥后碾压，裁切成所需几何尺寸，并焊接极耳。

3.壳、盖的制作

按ABS 50～70％、尼龙15～25％、PVC 15～35％的重量比，干燥混合后作为注塑电池壳、盖原料，用注塑机和注塑模加工电池壳、盖，该电池壳、盖耐候性强，机械性能好，抗老化时间长。

4.电解液的配制

在6N KOH和0.5N LiOH与去离子水配制d＝1.2～1.3g/ml的电解液中加入低温B型活性剂0.5～2％，混合溶解冷却24h以上。

5.电池极组的制作

按所需容量的片数，将备好的正、负极片用国产绝缘纸隔开，叠加后把极耳连接到极柱上，再装入壳内。

6.注入电解液

将制备好的电解液按2～6ml/Ah的量逐个加入电池壳子内。

7.电池封口

将电池盖用专用粘接剂粘接或焊合在电池壳上，

即完成本发明专利所述的超低温镍氢电池。

采用本发明所述生产的超低温镍氢电池具有以下特点：

1.电池在20℃±5℃下0.1C充电11h，停0.5～1h，同一温度下用0.2C的电流放电至1.0V，放电时间320min以上，充放电效率达99％；

2.电池在20℃±5℃下0.1C充电11h，放入0℃±2℃的环境中放置24h，在同一温度下用0.2C的电流放电至1.0V，放电时间240min以上；

3.电池在20℃±5℃下0.1C充电11h，放入-45℃±2℃的环境中放置6h，在同一温度下用0.2C的电流放电至1.0V，放电时间240min以上；

4.电池在20℃±5℃下0.1C充电11h，放入-45℃±2℃的环境中放置16h，在同一温度下用0.2C的电流放电至1.0V，放电时间180min以上；

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.生产工艺简单，制造成本低。正、负电极生产时分别加入了优化的低温A型活性剂和低温催化剂，使充放电效率达99％，充分发挥了活性物质的充放电作用。

2.提高了超低温环境下电池放电性能。电池在0℃～-45℃超低温环境下长时间放置后，放电时间在180min～240min，满足了特殊环境中放电性能要求。

实施例

按照本发明所述方法生产了共5个批次，100Ah的电池数80只。

性能测试如下；

(1)常温性能测试：

随机抽取不同批次的样品各3只，在20℃±5℃用0.1C的电流充电11h，搁置0.5h，再用不同电流放电，平均放电时间如下(见表1)

                              表1常温性能测试                            单位：min