[发明专利]镍正极及包括该正极的镍－金属氢化物蓄电池

说明书

技术领域

本发明是关于一种电池正极及包括该正极的电池，具体地说，本发明是关于一种电池镍正极及包括该镍正极的镍-金属氢化物蓄电池。

背景技术

镍-金属氢化物蓄电池的镍正极根据制作方式的不同，一般可分为烧结式和糊料式两种，糊料式镍正极由于制作简便、活物质充填密度高而被广泛采用。为了得到高容量密度糊料式镍正极，一般采用球状氢氧化镍作为正极活性物质，并与粘合剂和去离子水制成糊状物充填在发泡金属基体上，经干燥、压制而成。为了保证正极活性物质球状氢氧化镍与集电体以及氢氧化镍颗粒之间的充分电接触，一般在制备镍正极浆料时需要加入金属钴和/或钴化合物作为导电剂以提高正活性物质的利用率。镍正极中加入的金属钴和/或钴化合物可在碱性电解液中溶解，并与碱性电解液中的OH^-反应，形成水溶性钴络离子HCoO₂^-并分散于电解液中。对电池充电时，钴络离子被氧化成导电性的羟基氧化钴(CoOOH)在球状氢氧化镍颗粒之间以及球状氢氧化镍与集电体之间析出，形成钴导电网络，有利于提高氢氧化镍的利用率。

特开平7-78613公开了一种镍-氢电池，该电池的正极包括正极活性物质氢氧化镍和添加剂钴粉和钴化合物，所述钴化合物可以是CoO、α-Co(OH)₂，β-Co(OH)₂中的一种或几种。该电池中所公开的正极活性物质氢氧化镍的含量为该活性物质和添加剂总量的90重量％，所述添加剂钴粉和钴化合物的总量占10重量％，其中，以钴添加剂的总重量为基准，所述钴粉的含量为40-80重量％，钴化合物的含量为20-60重量％。

由于镍-金属氢化物蓄电池在放电态放置，尤其是高温环境下放电态放置时，镍正极处于低电位，而贮氢合金负极处于高电位，一般当贮氢合金负极的电位高于-800毫伏(vs.Hg/HgO)时，作为电化学反应区域的贮氢合金表面易被氧化，形成导电性不良的金属氧化物或氢氧化物层，造成负极电化学反应区域面积减少，负极特性下降，负极容量下降，严重时会导致负极容量下降至低于正极的容量(正常状态下，电池正极容量低于负极容量)，致使电池报废。为避免贮氢合金负极发生上述现象，在电池放电末期，必须保证贮氢合金负极电位低于-800毫伏(vs.Hg/HgO)。要保证贮氢合金负极电位低于-800毫伏(vs.Hg/HgO)，就必须保证贮氢合金负极有一定的放电余量，而贮氢合金负极的放电余量主要对应于镍正极中所加的钴以及钴化合物转化为羟基氧化钴时所消耗的电量，因此贮氢合金负极放电余量首先由钴及钴化合物的加入量决定。钴及钴化合物在镍正极中的加入量越多，贮氢合金负极的放电余量也越大。

特开平7-78613中公开了在镍正极中添加钴粉以及钴的化合物的方法，其中，所述添加的钴粉和钴化合物的总量占正极材料总重量的10重量％，以钴添加剂的总重量为基准，所述钴粉的量为添加剂总重量的40-80重量％，钴化合物的量为添加剂总重量的20-60重量％。正极中的添加量虽然能对正极活性物质之间导电网络的形成也有一定帮助，且由于添加了钴粉以及钴的化合物，尤其是钴粉的量比较多，主要解决了在电池放电末期电池负极的放电余量低、负极容量容易恶化的问题，使电池在放电末期负极放电余量升高，从而负极容量劣化有所缓解，从而提高了电池在高温下的充放电性能。但是该镍-金属氢化物蓄电池的正极容量低，也就是电池容量低，且电池的循环性能恶化较快，循环性能差。

发明内容

本发明的目的是克服现有的镍-金属氢化物蓄电池的正极不能兼顾电池具有高容量、良好循环性能以及在高温下电池充放电性能良好的缺点，提供一种使镍-金属氢化物蓄电池兼顾有高容量、良好循环性能以及在高温下电池充放电性能良好，即在高温贮存后电池放电容量回复率高的镍正极。

本发明的第二个目的是提供上述镍正极的制备方法。

本发明的第三个目的是提供使用上述镍正极的镍-金属氢化物蓄电池。