[发明专利]一种评价球镍电化学性能的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种评价球镍电化学性能的方法，尤其是关于一种评价球镍比容量性能和/或循环寿命性能的方法。

背景技术

球镍(即球形氢氧化镍，通常为β-晶型结构)是二次镍氢/镍镉电池采用的主要正极活性物质，其电化学性能的好坏，直接决定或间接影响电池的比容量性能、循环寿命性能、中值电压性能、快速充放电能力性能、自放电性能、储贮性能等电化学性能。

对二次镍氢/镍镉电池生产厂家来说，准确了解和正确评价用作电池正极材料的球镍的电化学性能对电池设计、生产和质量控制都是相当重要的。而全面评价球镍的各种电化学性能，通常的办法是把被测试的球镍样品按照正常的生产工艺做成样品电池或模拟电池，然后测试电池的各种电化学性能如比容量性能和/或循环寿命性能，根据电池的电化学性能来判断正极材料球镍的相应的电化学性能。这种办法虽然得到的数据是可靠的，但存在实验周期长、成本高的缺点。例如，对于循环寿命性能测试，正常情况下，需要半个月至1个月的时间，这样长的实验周期，很难满足电池生产厂家的来料检验需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有球镍电化学性能评价方法周期长的缺点，提供一种能够快速有效地评价球镍电化学性能的方法。

本发明提供了一种评价球镍的电化学性能的方法，其中，该方法包括：(A)获取球镍晶体参数值；(B)设定球镍晶体参数值范围；及(C)判断球镍晶体参数值是否在设定的球镍晶体参数值范围内；当上述球镍晶体参数值在相应的设定的球镍晶体参数值范围内时，判定该球镍的电化学性能满足电池需要，其中，所述球镍晶体参数值包括至少一个晶面的衍射峰宽度值、至少两个不同晶面的衍射峰的强度比值，所述球镍电化学性能是指比容量性能和/或循环寿命性能。

根据本发明提供的方法，只需从球镍的晶体结构入手，判断球镍的晶体参数值是否在上述球镍晶体参数值范围内即可有效判断该球镍的各种电化学性能，从而能够大大缩短球镍综合电化学性能是否满足电池需要的判断时间，这对镍氢/镍镉电池生产厂家正确选用原材料、缩短来料测试检验周期、降低测试检验成本都具有重要的意义。而且上述方法只需使用常用的XRD衍射方法一次即可测出该方法所需的球镍晶体参数值，因而大大简化了操作步骤，节约了大量人力和物力，从而使生产成本大大降低。

附图说明

图1为本发明实施例1-6中测得的球镍样品的XRD衍射图。

具体实施方式

根据本发明，所述衍射峰宽度值可以是球镍晶体各个晶面的衍射峰宽度值，例如可以是图1所示的001晶面或101晶面。所述衍射峰宽度值可以是衍射峰的积分宽值，也可以是衍射峰的半峰宽值。本发明优选所述衍射峰宽度值为101晶面衍射峰半峰宽值(以下称FWHM₁₀₁)。

所述衍射峰强度比值是指球镍晶体不同晶面衍射峰的强度比值，本发明优选为球镍101衍射晶面与球镍001衍射晶面的衍射峰的强度比值(以下称I₁₀₁/I₀₀₁)。

所述晶粒度值可以为任意衍射晶面的晶粒度值，本发明优选101衍射晶面的晶粒度值(以下称晶粒度₁₀₁)。

所述晶胞体积值是指晶格结构中周期性排列的基本重复单位、能够代表晶体结构特征的最小组成部分的体积。

所述球镍的电化学性能满足电池需要是指以该球镍作为正极活性物质制成的电池的电化学比容量至少为190毫安时/克和/或以该球镍作为正极活性物质制成的电池的循环寿命至少为500次循环。

本发明所述比容量，可以按下述方法测试：以0.5C电流恒流放电，放电至电池电压为1.0V为止，然后以0.5C电流恒流充电，以-ΔV值＝10mV控制充电终点(-ΔV控制：当电池充满电达到一峰值电压后，电压会下降一定的值)，记录充电至电池终点的时间，可得出0.5C标准容量＝充电电流×充电时间(小时)；将0.5C标准容量除以电池的正极活性物质(球镍材料)的质量即得该球镍的0.5C电化学比容量，乘以系数2，得到该球镍的电化学比容量。