專利名稱：平板型鋅鎳蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)電源，特別涉及可反復(fù)充電的蓄電池，確切地說是一種平板型 鋅鎳蓄電池。二、 背景技術(shù)鋅是一種普通的活潑金屬，常用做電池的負(fù)極。但由于鋅的自溶性，使鋅只能作為一次 電池而不用作能反復(fù)充電的蓄電池。因?yàn)楫?dāng)電池充電時(shí)，由于溶解在溶液里的鋅離子可隨處 沉積。這樣，沉積在隔離層上的金屬鋅，便形成了電池兩電極之間的電子通道，就是常說的 短路，而致電池失效。這種現(xiàn)象就是常說的產(chǎn)生了鋅枝晶，這是許久以來一直困擾著電池界 希望獲得鋅二次電池的一個(gè)大難題。鋅鎳電池是一種非常具有吸引力的蓄電池。首先，在電性能上，它的工作電壓高(1/2C 率放電平均負(fù)荷電壓為1.65V)，在目前常用的二次電池中，是僅次于鋰(鋰離子電池)、鉛 (鉛酸蓄電池)之后的第三位。重量比能量或體積比能量，也為鉛蓄電池的2倍。作為蓄能 元件的二次電池所必須注意的參數(shù)，能量轉(zhuǎn)換率也略高于鉛蓄電池；其次，它的價(jià)格雖然略 高于鉛蓄電池，但所使用的生產(chǎn)設(shè)備尤其是電池原料的生產(chǎn)設(shè)備，則遠(yuǎn)少于鉛蓄電池的生產(chǎn) 設(shè)備，這就為發(fā)展這種電池創(chuàng)造了充分和必要的條件；最后是這種電池所用的原材料中沒有能對(duì)環(huán)境造成污染的有毒、有害物質(zhì)。三、 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供的平板型鋅鎳蓄電池旨在取代傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，所要解決的技術(shù)問題 是防止電池短路。防止電池短路就是防止在充電時(shí)溶液中的鋅離子形成鋅原子隨處沉積，特別是沉積在隔 離膜上。本實(shí)用新型使用保護(hù)膜對(duì)電極進(jìn)行保護(hù)，防止鋅元素隨意沉積。本實(shí)用新型具有蓄電池的基本結(jié)構(gòu)，包括外殼、正負(fù)極板、隔離膜和電解液以及正負(fù)極， 其技術(shù)方案如附圖所示。有一只盛放氫氧化鉀電解液的外殼，在外殼內(nèi)設(shè)置有若干只平板形 正極板和負(fù)極板，正、負(fù)極板相間置放，極板與極板之間有隔離膜，并聯(lián)的正極板引出線形 成蓄電池的正極，并聯(lián)的負(fù)極板引出線形成蓄電池的負(fù)極。與現(xiàn)有蓄電池的區(qū)別在于在每只 正、負(fù)極板上均設(shè)置有防護(hù)膜。所述的防護(hù)膜為高分子分離膜，如纖維素類膜或者聚乙烯、聚丙烯及其接枝共聚類膜。鋅離子半徑為74，鉀離子半徑為63 (SI化學(xué)數(shù)據(jù)表(澳)CH艾爾沃德等編周懷寧譯高
教出版社1987年3月發(fā)行)。選擇恰當(dāng)孔徑的分離膜就可有效阻擋鋅離子通透，充電子時(shí) 鋅只能沉積在負(fù)極上，不會(huì)沉積在隔離膜上。本實(shí)用新型釆用平板式電極，以便于制造出大容量電池，用多種防護(hù)膜對(duì)電極進(jìn)行保護(hù)， 防止鋅元素的隨意沉積；解決了鋅電極的短路難題，可取代目前大量使用的對(duì)環(huán)境造成較大 危害的鉛蓄電池。本蓄電池的開路電壓為1.8V， 0.5C放電時(shí)的平均負(fù)荷電壓為L(zhǎng)65V，終止電壓為1.2V; 電池的充放電的電流效率為80 98%，電能效率為70 80%。四、
附圖所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。由兩只平板形正極板和三只平板形負(fù)極板。五具體實(shí)施方式結(jié)合附圖非限定實(shí)施例敘述如下1、 用工程塑料ABS注塑外殼1。2、 鎳正極2的制備將添加有粘合劑CMC或PTFE等的氫氧化亞鎳粉末涂抹在鍍鎳鋼帶上經(jīng)輥壓緊密，或者 在泡沫鎳上充填氫氧化亞鎳粉末，其具體制備方法參見CN 1295813C空氣電極的制備方法。3、 鋅負(fù)極3的制備用純銅板沖壓制備負(fù)極板柵(即負(fù)極的基體)，然后在此板柵上涂或壓負(fù)極混合物。負(fù) 極混合物由鋅粉、氧化鋅粉和粘結(jié)劑組成，粘結(jié)劑可選用CMC或PVA等。4、 保護(hù)膜5的制備取醋酸纖維膜加工保護(hù)膜5，其形狀與大小與平板形極板的形狀和大小相配合。5、 按附圖所示組裝蓄電池每一塊極板包覆保護(hù)膜5，然后正負(fù)極板相間固定在外殼l內(nèi)，在相鄰的兩極板之間置 放市售的隔離膜4，向外殼內(nèi)灌注30 40%氫氧化鉀水溶液。并聯(lián)的正極板的引出線與蓋板 上的正極柱連接，并聯(lián)的負(fù)極板的引出線與蓋板上的負(fù)極柱連接。
權(quán)利要求1、 一種平板型鋅鎳蓄電池，包括外殼(1)、正極板(2)、負(fù)極板(3)、隔離膜(4)和 氫氧化鉀電解液以及正負(fù)極，其特征在于在外殼(1)內(nèi)的鎳正極板(2)和鋅負(fù)極板(3) 上分別設(shè)置有保護(hù)膜(5)。
專利摘要一種平板型鋅鎳蓄電池，包括外殼(1)、正極板(2)、負(fù)極板(3)、隔離膜(4)和氫氧化鉀電解液以及正負(fù)極，其特征是在鎳正極板(2)和鋅負(fù)極板(3)上設(shè)置有由高分子分離膜制備的防護(hù)膜(5)。本蓄電池用防護(hù)膜對(duì)電極進(jìn)行保護(hù)，有效防止鋅元素的沉積，解決了鋅電極的短路問題。本蓄電池開路電壓為1.8V，0.5C放電時(shí)平均負(fù)荷電壓為1.65V，終止電壓為1.2V，充放電的電流效率80～98％，電解效率70～80％，可望取代鉛蓄電池。
文檔編號(hào)H01M10/24GK201038254SQ20072003613
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者蔡傳禔 申請(qǐng)人:蔡傳禔