[发明专利]一次性镍氢电池负极材料、负极片、电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍氢电池的负极材料，具体涉及一种一次性高容量可更换镍氢电池负极材料；本发明还涉及一种负极片、镍氢电极及其制备方法。

背景技术

MH-Ni电池是继Cd-Ni电池之后的新一代高能电池，与Cd-Ni电池相比，MH-Ni电池的容量提高50％以上，同时还消除了Cd对环境的污染。MH-Ni电池是在航天用高压镍氢电池的基础上发展而来，由于高压镍氢电池压力高，而且还需要贵金属做催化剂，所以很难为民用所接受。因此，从20世纪70年代中期开始民用的镍氢电池的研究工作，到了80年代，荷兰、日本、美国都致力于研究开发储氢合金电极，日本松下三洋东芝等电池公司先后成功开发MH-Ni电池，进入90年代MH-Ni电池的开发已形成产业化，我国也成功研制出电池用储氢合金。由于它具有高容量、大功率、无污染等特点而备受人们的青睐，是当今电池发展领域重要的方向之一，而LaNi₅是其中研究得较早也较成熟的负极材料。

LaNi₅合金为CaCu₅型六方结构，吸氢形成LaNi₅H₆，储氢量约为1.4％。它的理论放电比容量约为370mAh/g，但在实际放电过程中受到动力学方面的影响，往往低于理论值，而且LaNi₅吸氢后，由于氢原子进入晶格间隙，使金属的晶格发生膨胀，而在放氢后，金属晶格又收缩。因此，反复的吸放氢会导致合金形成裂纹甚至粉化。所以，在实际应用中有诸多限制。

发明内容

本发明的第一方面目的在于针对上述现有技术的不足，在LaNi₅基础上，提供一种含有MgH₂和LaNi₅的镍氢电池的负极材料，该负极材料是一种一次性高容量可更换电池负极材料，操作使用十分方便；该负极材料的放电容量比单纯只有LaNi₅的负极材料的放电容量大大提高；由于是一次性放电，同时也避免了合金在放电过程中的粉化问题。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题，达到本发明的目的。

一种一次性镍氢电池负极材料，按占组分总质量的质量百分含量计，包含以下组分：

LaNi₅                        35.56％～68.51％；

MgH₂                  3.36％～8.03％；

粘结剂                24.21％～56.10％；

泡沫镍                1.25％～3.08％。

进一步，所述粘结剂是羟基镍粉。

本发明的第二方面目的在于提供一种负极片。所述负极片是用前面所述的一次性镍氢电池负极材料制备而成的负极片。

本发明的第三方面目的在于提供一种镍氢电池，所述镍氢电池的负极材料是一种一次性高容量可更换电池负极材料，操作使用十分方便；该负极材料的放电容量比单纯只有LaNi₅的负极材料的放电容量大大提高；由于是一次性放电，同时也避免了合金在放电过程中的粉化问题。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题，达到本发明的目的。

一种镍氢电池，包括负极片，所述负极片是用前述的一次性镍氢电池负极材料制备而成的负极片。

本发明的第四方面目的在于提供制备如前面所述的负极片的方法。

一种制备如前面所述的负极片的方法，包括以下步骤：

(1)分别称取所述LaNi₅、所述MgH₂和所述粘结剂，所述LaNi₅、所述MgH₂和所述粘结剂是粉末；进一步，所述LaNi₅、所述MgH₂和所述粘结剂是经过筛分的200目粉末；

(2)将所述粉末混合均匀；

(3)将一部分所述粉末装入电池冲压系统的填料罐中，然后放入一片泡沫镍，然后再装入一部分所述粉末，进行压片，得到圆片；进一步，所述电池冲压系统选取的试验力为12～15KN，压力保持2～3min；

(4)取出所述圆片，然后焊上一段镍条，制成所需的负极片；进一步，采用点焊机进行所述焊上一段镍条。

本发明的第五方面目的在于提供一种制备前面所述的镍氢电池的方法。

一种制备前面所述的镍氢电池的方法，包括以下工序：