[发明专利]氢镍二次电池负极板及其制备方法和使用该负极板的氢镍二次电池

说明书

本发明公开了一种氢镍二次电池负极板及其制备方法和使用该负极板的氢镍二次电池，属于氢镍二次电池技术领域。本发明的技术方案要点为：氢镍二次电池负极板，该氢镍二次电池负极板的活性物质由70‑94.5重量份的贮氢合金、1‑20重量份的锌基多元层状氢氧化物[Zn_xM_yM’_z(OH)₂]·[(A^a‑)_n·mH₂O]、0‑10重量份的添加剂、3‑30重量份的导电剂和0.5‑5重量份的粘结剂组成。本发明还具体公开了该氢镍二次电池负极板的制备方法和使用该负极板的氢镍二次电池。本发明采用该新型氢镍二次电池负极板能够极大提高氢镍二次电池的能量密度、倍率性能和循环寿命。

技术领域

本发明属于氢镍二次电池技术领域，具体涉及一种氢镍二次电池负极板及其制备方法和使用该负极板的氢镍二次电池。

背景技术

近些年来，镉镍二次电池由于镉电极的污染问题，其发展受到极大限制；锌镍二次电池的锌负极由于存在易产生锌枝晶和形变等问题，电池的循环性能较差，相关技术仍有待进一步发展。传统镍铁二次电池通常采用以铁或铁的化合物作为负极活性物质，具有材料来源丰富，价格低廉，可耐过充过放电，循环寿命长等独有的优点，曾被作为动力电源广泛应用于牵引机车。然而，铁电极存在容易钝化和容易析氢的问题，造成铁镍电池倍率性能差、充放电效率低、自放电大、活性物质利用率低。这些问题严重制约了铁镍电池的应用和发展。镍氢电池具有比能量高、无镉的污染、对环境友好等优点，目前得到了快速发展。

但是镍氢电池的贮氢合金负极随着充放电循环的不断进行，负极活性物质贮氢合金粉末的抗粉化和抗腐蚀能力会不断下降，电池放电容量不断下降，最终造成电池寿命缩短。研究发现，贮氢合金负极性能的衰退是氢镍电池性能变差的主要原因，它严重影响氢镍电池的内压、内阻、放电容量及循环寿命。目前，贮氢合金电极在容量性能、倍率性能和循环性能方面仍有较大的进步空间，仍有待进一步发展。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种容量性能和倍率性能均较优异的氢镍二次电池负极及其制备方法，采用该新型氢镍二次电池负极板能够极大提高氢镍二次电池的能量密度、倍率性能和循环寿命。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，氢镍二次电池负极板，其特征在于：所述氢镍二次电池负极板的活性物质由70-94.5重量份的贮氢合金、1-20重量份的锌基多元层状氢氧化物[Zn_xM_yM’_z(OH)₂]·[(A^a-)_n·mH₂O]、0-10重量份的添加剂、3-30重量份的导电剂和0.5-5重量份的粘结剂组成，其中M为铝、铟、铋、镧、铈、钛、锡、钇或锆、M’为铝、铟、铋、镧、铈、钛、锡、钇、铜、镍或钴，A^a-为CO₃^2-、BO₂^-、PO₄^3-、SO₄^2-、OH^-、 Cl^-、F^-、S^2-、MoO₄^2-、WO₄^2-、柠檬酸根、硼酸根、苯甲酸根、十二烷基苯磺酸根、十二烷基硫酸根或十二烷基磺酸根中的一种或多种，0.8≥x≥0.5，0.4y0，0.4z≥0，x+y+z＝1，m0，n0，所述贮氢合金为AB₅型稀土镍系贮氢合金、La-Mg-Ni系具有PuNi₃型结构的 AB₃型贮氢合金或La-Mg-Ni系具有Ce₂Ni₇型结构的A₂B₇型贮氢合金。