[发明专利]镍氢电池用储氢合金电极

说明书

技术领域

本发明涉及电化学领域，具体涉及一种镍氢电池用储氢合金电极。

背景技术

1984年荷兰Philips公司解决了LaNi₅合金在充放电过程中的容量衰减问题，从而使LaNi₅合金成为一种新型负极材料，在与正极材料Ni(OH)₂匹配的基础上发明MH/Ni电池。1990年日本首先实现了MH/Ni电池的产业化。

当前，电池行业发展十分迅猛，Ni-MH电池以其绿色无污染、无记忆效应等优异性能，得到了迅猛发展。但随着社会的进一步发展，电子设备对Ni-MH电池的电池性能提出了更高的要求。Ni-MH电池在充放电后期，尤其是在过充电时，内压较高，采用降低了Ni-MH电池的充放电性能、循环性能，而大大降低了其综合性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种镍氢电池用储氢合金电极。采用该储氢合金电极的NiMH电池具有较高的放电容量、优良的耐过充能力和循环性能以及明显降低的电池内压。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种镍氢电池用储氢合金电极，包括负极集流体及其上涂覆的负极活性物质浆料，所述负极活性物质为重量比为100:0.1～1.0:15～20的LaNi₅H₆储氢合金粉、酞菁铁添加剂以及混合黏结剂。

优选地，所述混合黏结剂为重量百分比浓度为2％的HPMC和重量百分比浓度为50％的SBR，二者的重量比为2～5:1。HPMC（羟甲基纤维素），具有较好的分散和粘合能力及较好的吸湿和保持湿度的能力；通常只需要使用较低浓度的HPMC就可以得到较好的粘性系数（25度时，当HPMC的浓度为1ｗ％时，粘性系数达到0.068Pa.s）。加入HPMC可确保极片的强度，但其耐碱性能欠佳；加入SBR（羧基丁苯乳胶）则可以改善其耐碱性能。

优选地，所述LaNi₅H₆储氢合金粉为包覆钴的LaNi₅H₆储氢合金粉。

优选地，所述负极集流体为镀镍钢带。

优选地，所述酞菁铁是通过以下方法制备而得的：邻苯二甲酸酐，尿素，（NH₄）₂MoO₄，混合均匀，升温至200～250℃，加入FeCl₂·4H₂O，反应得粗产物，提纯得所述酞菁铁；所述邻苯二甲酸酐、尿素、（NH₄）₂MoO₄、FeCl₂·4H₂O的重量比为155～180:400～450:1:50～60。

进一步优选地，所述提纯具体为：将粗产物依次用NaOH、盐酸、酒精、DMSO、去离子水洗涤，过滤后溶解于浓硫酸，进一步过滤后将滤液缓慢滴加到冰水混合物中，析出晶体，过滤，用去离子水洗涤至PH=7，将过滤得到的晶体在惰性气体保护下，在133～267Pa，550～650℃下恒温加热2～5h，自然冷却即可。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用的混合黏结剂在确保极片的强度的同时，提高了其耐碱性能；

2、采用包覆钴的LaNi₅H₆储氢合金粉时，储氢合金电极具有较高的放电容量；

3、采用本发明的储氢合金电极的Ni-MH电池具有优良的耐过充能力和循环性能以及明显降低的电池内压。

附图说明

图1为实施例1和2的电池放电曲线图；

图2为对比例1和实施例2～4的电池放电容量与循环次数的关系曲线图；

图3为对比例1和实施例2～4的电池内压与充电时间的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

对比例1

一种镍氢电池用储氢合金电极，其制备如下：

a、制浆：将重量比为100:0.2:16的LaNi₅H₆储氢合金粉、碳黑以及混合黏结剂充分混合均匀，得负极浆料；