[发明专利]一种镍锌电池

说明书

本发明公开了一种镍锌电池，电解液由氢氧碱、缓蚀剂、表面活性添加剂、氧化锌、去离子水组成，其质量配比为：氢氧碱15％～35％、缓蚀剂0.1％～10％、表面活性添加剂0.01～5％、氧化锌适量加入至饱和、余量为去离子水。克服了现有锌镍电池的缺点，降低或缓解了电极的溶解变形、锌枝晶的形成、钝化、析氢；且不含有严重污染环境的汞化物、镉化物、铬酸盐等；所制备的锌镍电池质量比能量高，输出功率高，内阻小，寿命长。根据实验电池对充放电在室温下循环寿命可到400～600次。镍锌电池原材料丰富，成本低，对环境友好，使用方便，安全。从而满足各电源领域的要求，适用于各种车辆和电动设备、以及备用电源储能等。

技术领域

本发明涉及一种镍锌电池。

背景技术

镍锌电池是由锌负电极、镍正电极、电解液(氢氧化钾溶液)、隔膜和容器组成的一种碱性蓄电池。由锌作负电极与，采用类似镍氢电池及银锌电池的通用制造工艺流程技术制造方法。

传统的镍锌电池中，由于电池的锌负极存在溶解变形、钝化、析氢、锌枝晶的形成等缺点，造成镍锌电池的充放电的循环周期只有几十至100多次，无法满足各个电源领域的要求。同时现有镍锌电池还存在污染环境的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足，提供一种镍锌电池，对环境友好，使用寿命长。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种镍锌电池，是由锌负电极、镍正电极、电解液、隔膜和容器组成的一种碱性蓄电池，其特征在于，所述电解液由氢氧碱、缓蚀剂、表面活性添加剂、氧化锌、去离子水组成；优选的质量配比为：氢氧碱15％～35％、缓蚀剂0.1％～10％、表面活性添加剂0.01～5％、氧化锌适量加入至饱和、余量为去离子水；

所述氢氧碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钡中的一种或多种；

所述缓蚀剂为选自硼酸盐(如硼酸钾、硼酸钠)、磷酸盐(如磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢铵)、钼酸盐(如钼酸钾、钼酸钠)、醋酸盐(如醋酸铋、醋酸铅)、硝酸盐(如硝酸铋、硝酸铅)、氟化物(如氟化钠、氟化钾)中的一种或多种；

所述表面活性添加剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氢氧化铵、四丁基氯化铵、全氟表面活性剂中的一种或多种。

上述电解液能够大幅提高锌镍电池的循环周期。

改进地，所述锌负电极由载电体和锌浆料组成，所述锌浆料由活性物质材料、导电剂、粘结剂、添加剂和溶液(如去离子水、乙醇或丙三醇等有机溶剂)组成；优选的质量配比为：活性物质材料70％～95％、导电剂0.1％～5％、粘结剂0.1％～8％、添加剂0.1％～20％、溶液适量。

所述活性物质材料选自电解锌粉、氧化锌、锌酸钙中的一种或者多种；所述导电剂选自石墨烯、石墨、乙炔黑、碳粉、铜粉中的一种或多种；所述添加剂选自氧化镁、氧化铝、氧化铋、氧化铟、氧化铅、磷酸钾、硼酸钠、氢氧化钙中的一种或多种；所述粘结剂选自聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种或者是多种。

通过公知的拉浆或涂膏工艺，所述锌浆料(也称锌浆或锌软膏)转压包覆在载电体(也称集电体、集流体)上制成锌负电极片。

优选地，所述锌负电极的载电体的材质选自泡沫铜(又称为：三维蜂窝状铜基网带)、三维冲孔铜基带、编织铜网带中的一种。进一步地，所述泡沫铜、三维冲孔铜基带、编织铜网带的表面镀锡或镀铟。

所述镍正电极可以配用市售的镍正电极片。优选地，所述镍正电极由镍浆料(也称镍浆或镍软膏)和载电体组成，所述镍浆料由活性物质材料、导电剂、粘结剂、添加剂、溶液组成；优选的质量配比为：活性物质材料80％～95％、导电剂0.1％～10％、粘结剂0.1％～8％、添加剂0.1％～10％、溶液适量。