[发明专利]一种单袋式大功率铁镍二次电池及其制备方法

权利要求书

1.一种单袋式大功率铁镍二次电池，包括电池壳、位于电池壳内的电池极板组和电解液及设置于电池壳上且与正负极相连的电极柱和排气阀，其特征在于：所述电池极板组由烧结镍正极板、袋式铁负极板及位于烧结镍正极板和袋式铁负极板之间的多层复合隔膜构成，所述袋式铁负极板由穿孔钢带和电极材料组成，其中电极材料由铁基活性材料、导电剂、添加剂和粘结剂组成，添加剂由氧化锌、硫化铋、氧化铈、硫化亚铜、氢氧化铜、氢氧化镱、氢氧化锆或氧化铋中的至少一种和Ni-Al-M三元层状氢氧化物中的至少一种组成，所述添加剂中Ni-Al-M三元层状氢氧化物的分子式为[Ni_xAl_（1-x）M_y(OH)₂]·[(A^a-)_z·mH₂O]，其中M为Zn、Cu、Zr或Ce，A^a-为OH⁻、Cl^-、CO₃²⁻、NO₃⁻、BO₂^-、MoO₄^2-或WO₄^2-中的至少一种，0.9≥x≥0.6，y0，z0，m 0，所述电解液为富液状态的含有添加剂的碱性溶液。

2.根据权利要求1所述的单袋式大功率铁镍二次电池，其特征在于：所述袋式铁负极板的电极材料由65-96.9wt.铁基活性材料、1-20wt.%导电剂、2-10wt.%添加剂和0.1-5wt.%粘结剂组成，其中铁基活性材料为四氧化三铁、氧化亚铁、三氧化二铁或硫化亚铁中的至少一种，导电剂为导电碳材料、镍粉、锌粉、铜粉、铁粉或亚氧化钛中的至少两种，粘结剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚四氟乙烯或丁苯橡胶中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的单袋式大功率铁镍二次电池，其特征在于：所述复合隔膜由磺化聚丙烯隔膜、氟化聚丙烯隔膜、接枝聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、尼龙隔膜或丙纶针刺无纺布中的至少两种构成，其层数为2层以上。

4.根据权利要求1所述的单袋式大功率铁镍二次电池，其特征在于：所述电解液是由KOH和LiOH组成的总摩尔浓度为4-7mol/L的混合溶液，该电解液中还包含0.5-5wt.%的钨酸钾或钨酸钠、0.5-5wt.%的偏硼酸钾或偏硼酸钠和0.1-2wt.%的氟化钾或氟化钠和0.1-5wt.%的硫化钠或硫化钾。

5.一种权利要求1所述的单袋式大功率铁镍二次电池的制备方法，其特征在于所述袋式铁负极板的具体制备过程为：

将铁基活性物质、导电剂、添加剂和粘结剂混合均匀，喷淋碱液或蒸馏水，进行和粉，造粒；通过包粉机将活性物质颗粒包入穿孔钢带极盒中，并进行拼条、压纹、裁切、焊接工序制备出袋式铁负极板；

或者将铁基活性物质、导电剂、添加剂和粘结剂水溶液混合均匀制成负极浆料；采用单面上浆方式在穿孔镀镍钢带上有毛刺的一面涂覆一层浆料层，经50-150℃温度下烘干后备用；将烘干后的涂覆钢带每两片的涂覆固化层孔面相对包在一起做成条状电极板盒，再将多条电极板盒拼成一定宽度并接横向压横纹合成毛坯；将毛坯经包边筋和集流板点焊导电极耳即得袋式铁负极板。