專利名稱：：用于二次鋅鎳電池的鋅負極和含該鋅負極的二次鋅鎳電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種二次鋅鎳電池的鋅負極和使用該鋅負極的二次鋅鎳電池。
背景技術(shù)：
：二次鋅鎳電池在充電末期和過充電時，從鎳正極不斷析出的氧氣，一部分在負極與金屬鋅反應而被吸收，另一部分則通過在負極表面發(fā)生的電化學還原反應而被吸收。氧氣被吸收的過程叫做氧氣的復合。二次鋅鎳電池中鋅負極復合氧氣的能力較差，使得充電過程末期和過充電時，特別是充電電流較大的情形下，鎳電極產(chǎn)生的氧氣，不能在鋅負極上被順利地復合。當正極產(chǎn)生的氧氣的速率大于負極吸收氧氣的速率時，由于氧氣的積累，電池的內(nèi)部壓力會逐漸增大，當壓力增大到使電池安全閥開啟時，內(nèi)部氣體泄漏，并且，電解液會伴隨著一起泄漏。特別是在無繩電話應用領(lǐng)域，由于使用者在不使用無繩電話時通常會把無繩電話置于充電器上持續(xù)充電，所以，無繩電話中的電池組必須具有很強的耐過充電能力。否則當電池過度充電時電池的內(nèi)部壓力會逐漸增大，最終導致電解液泄漏并腐蝕電路板，損壞電話。為了降低電池的內(nèi)壓，有兩個思路。一是提高充電時氧氣在鎳電極上的析出過電位，減少正極過充電時氧氣的析出。二是強化鋅負極對氧氣的復合，減少氧氣在電池內(nèi)部的積累。以往在制備鋅負極時，如CN1501530A所述，為了改善導電性，負極活性物質(zhì)中可以加入導電劑如炭黑、石墨等。為了改善鋅負極的氧復合能力，可以使用憎水的粘合劑如聚四氟乙烯(PTFE)，并在鋅負極中形成憎水網(wǎng)絡，憎水網(wǎng)絡會在電極中形成一些有限的疏水孔隙，便于氧氣進入電極內(nèi)部而復合。但這并不足以完全控制電池過充電時內(nèi)壓的上升。因為，鋅負極中親水的氧化鋅和炭黑都是吸液能力很強的物質(zhì)，特別是炭黑，其孔隙率很大，常規(guī)的鋅負極制備過程中，由于制備體系是含水體系，在將氧化鋅、炭黑、金屬氧化物添加劑和親水粘合劑攪拌成漿料時，炭黑的孔隙中首先吸附的是親水的粘合劑，使得在電池注入電解液后，炭黑的孔隙中充滿了電解液，電解液阻擋了氧氣進一步深入電極內(nèi)部的路徑。也就是說，炭黑中的孔隙不但沒有被利用來促進氧氣的復合反而阻礙了氧氣的復合。目前，為改善氧氣在鋅負極上的復合，被廣泛采用的是隔離負電極疊合設(shè)計，例如美國專利USP5460899所述在隔離負電極疊合設(shè)計中，一種憎水的氣體擴散膜用來分隔兩片鋅半電極板，在由兩片鋅半電極板及中間的氣體擴散膜組成的一個完整的鋅負極中，正極充電過程中產(chǎn)生的氧氣能夠通過憎水的氣體擴散膜到達鋅半電極的內(nèi)側(cè)，在鋅負極上復合。很顯然，由于憎水透氣膜的存在，不做其它改變，就使整個鋅負極與氧氣接觸的面積增大了一倍。但是，這種方法弊端不少。首先，兩片鋅半電極使電極的集流體使用量增大了一倍，增加了原材料成本。其次，制造一個完整的鋅負極極板的工序煩瑣，增加了人工成本。第三，這種隔離負電極疊合設(shè)計的鋅負極只適合疊片式的電池結(jié)構(gòu)——通常為方型電池，而不適合于巻繞式的電池結(jié)構(gòu)——通常為圓柱型電池。無論是從節(jié)約成本還是產(chǎn)品多元化的角度出發(fā)，都有必要重新設(shè)計一種能有效改善復合氧能力的新型鋅負極。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的技術(shù)方案，即是從強化鋅負極對氧氣的復合著手，減少氧氣在電池內(nèi)部的積累，解決二次鋅鎳電池充電時內(nèi)壓過高的問題。本發(fā)明的一個目的是提供一種二次鋅鎳電池的鋅負極，通過在鋅負極負極活性物質(zhì)中添加導電性多孔憎水顆粒，從而改善鋅負極的復合氧的能力。本發(fā)明的另一個目的是提供一種包括上述鋅負極的二次鋅鎳電池，由于鋅負極具有較高的氧復合能力，使得所述二次鋅鎳電池具有低的內(nèi)壓。本發(fā)明的思路是用導電性良好的多孔粒子與憎水物質(zhì)制備成憎水透氣顆粒，并使這些顆粒在鋅負極表面和內(nèi)部均勻地分布，其既起導電劑的作用，又為氧氣的傳輸和復合提供氣體通道，這樣就能達到使氧氣順利到達鋅負極表面和內(nèi)部而被復合的目的。因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于二次鋅鎳電池的鋅負極，所述鋅負極包括集流體和涂覆于該集流體上的負極活性物質(zhì)，所述負極活性物質(zhì)含有氧化鋅、粘合劑和導電性多孔憎水顆粒，所述的導電性多孔憎水顆粒是吸附有憎水物質(zhì)的炭黑，所述導電性多孔憎水顆粒平均分布在鋅負極的所述負極活性物質(zhì)中。所述負極活性物質(zhì)中基于所述負極活性物質(zhì)總重量的各成分的重量百分含量可以為氧化鋅86~95%;粘合劑1~8%;炭黑0.2~5%;炭黑中吸附的憎水物質(zhì)0.02~1%。所述導電性多孔憎水顆粒中的憎水物質(zhì)優(yōu)選為聚四氟乙烯或丁苯橡膠。優(yōu)選的是，所述炭黑的總孔體積為0.45~0.80cmVg、BET比表面積為200~1600m2/g、平均粒徑為25-50pm。所述的集流體可以采用本領(lǐng)域已知的所有可用的鋅負極的集流體，本發(fā)明對其沒有特別的限制，例如可以是紫銅或其它銅合金經(jīng)沖壓制得的沖孔銅帶，所述的沖孔銅帶的表面可以電鍍一層錫或錫合金。所述的負極活性物質(zhì)分別涂覆在集流體沖孔銅帶的兩側(cè)。所述的負極活性物質(zhì)中還可以含有金屬氧化物添加劑，所述的金屬氧化物添加劑可以是氧化鎘、氧化鉍、氧化銦、氧化鉛和二氧化錫中的至少一種。所述金屬氧化物添加劑的含量為所述負極活性物質(zhì)總重量的0~15重量％，優(yōu)選1~12重量。％。這些金屬氧化物添加劑的作用是為了防止電池在放電時負極極化過大而過早鈍化，在第一次的充電過程中，這些金屬氧化物添加劑會先于ZnO轉(zhuǎn)變成金屬態(tài)并形成導電網(wǎng)絡，但每次放電時都不參與反應，這樣，金屬導電網(wǎng)絡得以保留，有助于減小鋅負極極化、延遲鈍化，使電池能夠放出更多的電量。所述的負極活性物質(zhì)中的粘合劑可以采用本領(lǐng)域已知的所有可用的用于鋅負極的粘合劑，本發(fā)明對其沒有特別的限制。優(yōu)選的是，所述粘合劑為憎水性粘合劑與親水性粘合劑的混合物。所述憎水性粘合劑與親水性粘合劑的比例沒有特別的限制，可以根據(jù)實際需要確定，例如，親水性粘合劑與憎水性粘合劑的重量比例可以為(0.31):1。所述憎水性粘合劑可以為，例如，聚四氟乙烯或丁苯橡膠，以及它們的混合物。所述親水性粘合劑可以為，例如，羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素或聚乙烯醇，以及它們的混合物。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于二次鋅鎳電池的鋅負極的制備方法，該方法包括下列步驟(1)將0.2~5重量份的炭黑分散在25~35重量份的水中；(2)將由0.02~1重量份憎水物質(zhì)形成的水懸浮液在攪拌下加入到步驟(1)所得分散液中直至所述憎水物質(zhì)完全被所述炭黑所吸附，得到導電性多孔憎水顆粒半成品溶液；(3)將86~95重量份的氧化鋅及如果需要時的1~12重量份的金屬氧化物添加劑加入到步驟(2)所得導電性多孔憎水顆粒半成品溶液中，再攪拌加入干基用量為0.3~3重量份的親水性粘合劑溶液，然后攪拌加入干基用量為0.7~5重量份的憎水性粘合劑乳液，得到均勻的鋅負極漿料；(4)將上述鋅負極漿料通過拉漿機涂布到電極集流體的二面并烘干，按所需尺寸沖切成鋅負極。上述步驟(2)中所述憎水物質(zhì)的水懸浮液的濃度對憎水物質(zhì)在炭黑上的吸附?jīng)]有特別大的影響，因而本發(fā)明對該濃度沒有特別的限制，可以根據(jù)操作的需要對該濃度進行調(diào)整，例如可以為10~80重量％。上述步驟(3)中所述親水性粘合劑溶液的濃度和所述憎水性粘合劑乳液的濃度沒有特別的限制，可以根據(jù)所要制備的鋅負極漿料的拉漿涂布的粘度和可操作性的要求對該濃度進行靈活調(diào)整，例如所述親水性粘合劑溶液的濃度可以為0.5~4重量％，所述憎水性粘合劑乳液的濃度可以為10~80重量%。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的鋅負極的制備方法中，所使用的各原料如本發(fā)明第一方面所定義，在此不再詳述。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種二次鋅鎳電池，其特征在于該電池包括前面所述的本發(fā)明提供的鋅負極。具體地說，本發(fā)明提供的二次鋅鎳電池包括鎳正極、隔膜層、鋅負極和堿性電解質(zhì)溶液，其特征在于所述鋅負極包括集流體和涂覆于該集流體上的負極活性物質(zhì)，所述負極活性物質(zhì)含有氧化鋅、粘合劑和導電性多孔憎水顆粒，所述的導電性多孔憎水顆粒是吸附有憎水物質(zhì)的炭黑，所述導電性多孔憎水顆粒平均分布在鋅負極的所述負極活性物質(zhì)中。根據(jù)本發(fā)明第三發(fā)明的所述二次鋅鎳電池中的鋅負極如本發(fā)明第一方面所定義，在此不再重復。由于本發(fā)明的改進之處只涉及二次鋅鎳電池的鋅負極，因此在本發(fā)明提供的二次鋅鎳電池中，對所述的鎳正極、隔膜層和堿性電解質(zhì)溶液沒有特別的限制，可以使用可在二次鋅鎳電池中使用的所有類型的鎳正極、隔膜層和堿性電解質(zhì)溶液。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的教導，能夠非常容易地選擇和制備本發(fā)明所述二次鋅鎳電池的所述鎳正極、隔膜層和堿性電解質(zhì)溶液，并由所述的鎳正極、鋅負極、隔膜層和堿性電解質(zhì)溶液制得本發(fā)明的二次鋅鎳電池。例如，所述鎳正極可以是通過將球型氫氧化鎳、氧化亞鈷、導電炭黑和聚四氟乙烯乳液、羥丙基甲基纖維素的水溶液以及去離子水攪拌成漿狀物并涂到焊有引流帶的發(fā)泡鎳上，經(jīng)過烘干、輥壓、裁片而制得的鎳電極。所述隔膜層可以是由改性聚丙烯氈、維尼綸氈或尼龍氈與可濕性聚烯烴微孔膜經(jīng)焊接或粘接而成的復合隔膜。所述堿性電解質(zhì)溶液可以是選自KOH、NaOH和LiOH中的至少一種的水溶液。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的鋅負極由于含有導電性多孔憎水顆粒，將此鋅負極應用在現(xiàn)有的以鋅為負極的二次鋅鎳電池上時，由于憎水的導電性多孔憎水顆粒具有孔道且粒度很小，真實表面積很大，并平均分布在鋅負極內(nèi)外，能給氧氣提供傳輸通道，使氧氣不但能在電極表面復合，而且能深入到電極的內(nèi)部復合，使得鋅負極復合氧的效率大幅度提高，電池的內(nèi)壓可以大幅降低，從而也可大幅度改善鋅鎳電池的耐過充電性能。用本發(fā)明的二次鋅鎳電池制造無繩電話電池組，可以耐受長期過充電而沒有電解液泄漏并腐蝕電路板、損壞電話的危險。并且，電池組只須2節(jié)電池，相比市場上由三節(jié)電池組合的無繩電話電池組，成本還可降低1/3。具體實施方式下面的實施例將對本發(fā)明做進一步的說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護范圍的限定。實施例1將0.2g炭黑(中橡集團炭黑工業(yè)研究設(shè)計院商品，孔體積為0.5cm3/g，BET比表面積為300m2/g，平均粒徑為25um)置于燒杯中，加入25g去離子水，將燒杯置于攪拌器上攪拌；另取0.03g濃度為60。/。的聚四氟乙烯(PTFE)水懸濁液，加入到上述燒杯中。IO分鐘后停止攪拌，觀察燒杯中上清液的混濁程度，當發(fā)現(xiàn)上清液完全澄清時，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑顆粒吸附，導電性多孔憎水顆粒半成品制備完成。若燒杯中上清液仍未完全澄清，則繼續(xù)相同操作直至上清液完全澄清。將86g的氧化鋅、5g的氧化鎘、5g的氧化鉍均勻混合，然后加入到上述燒杯中，再加入10g濃度為3%的羥丙基甲基纖維素的水溶液和12g濃度為4%的聚乙烯醇水溶液，充分攪勻，然后加入2.5g濃度為60%的聚四氟乙烯懸濁液，攪拌得到均一的漿料，用拉漿機將該漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將92克球型氫氧化鎳、7克氧化亞鈷、和11克炭黑與由4克聚四氟乙烯、0.2克羥丙基甲基纖維素以及40克去離子水所組成的粘合劑溶液混合攪拌成漿狀物，并涂到焊有引流帶的發(fā)泡鎳上，經(jīng)過烘干、輥壓、裁片制得若干片長70mm、寬19mm的鎳電極。將上述鋅負極、鎳正極隔著通過由改性聚丙烯氈與可濕性聚烯烴微孔膜經(jīng)焊接或粘接而成的復合隔膜用巻繞機巻繞多圈形成極芯并收存于2/3AA型電池鋼殼中，經(jīng)點焊、沖槽、注入含有25。/。的KOH和1.5。/。的LiOH的電解液并封口制成本所述的2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。實施例2將0.2g炭黑(中橡集團炭黑工業(yè)研究設(shè)計院商品，孔體積為0.55cmVg，BET比表面積為400mVg，平均粒徑為30um)置于燒杯中，加入25g去離子水，將燒杯置于攪拌器上攪拌；另取O.lg濃度為60%的聚四氟乙烯水懸濁液，加入到上述燒杯中。IO分鐘后停止攪拌，觀察燒杯中上清液的混濁程度，當發(fā)現(xiàn)上清液完全澄清時，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑顆粒吸附，導電性多孔憎水顆粒半成品制備完成。若燒杯中上清液仍未完全澄清，則繼續(xù)相同操作直至上清液完全澄清。將87g的氧化鋅、4g的氧化銦、6g的氧化鉍均勻混合，然后加入到上述燒杯中，再加入10g濃度為3%的羥乙基纖維素的水溶液和12g濃度為4%的聚乙烯醇水溶液，充分攪勻，然后加入2.5g濃度為60%的聚四氟乙烯水懸濁液，攪拌得到均一的漿料，用拉漿機將漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將上述鋅負極按照與實施例1相同的方法制備成2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。實施例3將1.0g炭黑(KETJENBLACKINTERNATIONALCOMPANY商品，孔體積為0.65cm3/g，BET比表面積為800m2/g，平均粒徑為45um)置于燒杯中，加入27g去離子水，將燒杯置于攪拌器上攪拌；另取0.6g濃度為60%的丁苯橡膠(SBR)水懸濁液(南通申華化學公司商品，牌號為TAIPOL1500E)，加入到上述燒杯中。IO分鐘后停止攪拌，觀察燒杯中上清液的混濁程度，當發(fā)現(xiàn)上清液完全澄清時，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑顆粒吸附，導電性多孔憎水顆粒半成品制備完成。若燒杯中上清液仍未完全澄清，則繼續(xù)相同操作直至上清液完全澄清。將89g的氧化鋅、6g的氧化鎘、3g的氧化鉍均勻混合，然后加入到上述燒杯中，再加入10g濃度為3%的羥丙基甲基纖維素的水溶液和12g濃度為4%的聚乙烯醇水溶液，充分攪勻，然后加入2.5g濃度為60%的聚四氟乙烯水懸濁液，攪拌得到均一的漿料，用拉漿機將漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將上述鋅負極按照與實施例1相同的方法制備成2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。實施例4將2.5g炭黑(KETJENBLACKINTERNATIONALCOMPANY商品，孔體積為0.75cm3/g，BET比表面積為1400m2/g，平均粒徑為25nm)置于燒杯中，加入27§去離子水，將燒杯置于攪拌器上攪拌;另取1.25§濃度為60%的聚四氟乙烯水懸濁液，加入到上述燒杯中。IO分鐘后停止攪拌，觀察燒杯中上清液的混濁程度，當發(fā)現(xiàn)上清液完全澄清時，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑顆粒吸附，導電性多孔憎水顆粒半成品制備完成。若燒杯中上清液仍未完全澄清，則繼續(xù)相同操作直至上清液完全澄清。將89g的氧化鋅、4g的氧化鎘、3g的氧化鉛均勻混合，然后加入到上述燒杯中，再加入10g濃度為3%的羥乙基纖維素的水溶液和12g濃度為4%的聚乙烯醇水溶液，充分攪勻，然后加入2.5g濃度為60%的聚四氟乙烯水懸濁液，攪拌得到均一的漿料，用拉漿機將漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將上述鋅負極按照與實施例1相同的方法制備成2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。12實施例5將2.8g炭黑(KETJENBLACKINTERNATIONALCOMPANY商品，孔體積為0.7cmVg，BET比表面積為1000m2/g，平均粒徑為35um)置于燒杯中，加入30g去離子水，將燒杯置于攪拌器上攪拌；另取1.87g濃度為60%的聚四氟乙烯水懸濁液，加入到上述燒杯中。IO分鐘后停止攪拌，觀察燒杯中上清液的混濁程度，當發(fā)現(xiàn)上清液完全澄清時，表明憎水的聚四氟乙烯己完全被炭黑顆粒吸附，導電性多孔憎水顆粒半成品制備完成。若燒杯中上清液仍未完全澄清，則繼續(xù)相同操作直至上清液完全澄清。將90g的氧化鋅、4g的氧化鎘、4g的二氧化錫均勻混合，然后加入到上述燒杯中，再加入10g濃度為3%的羥丙基甲基纖維素的水溶液和12g濃度為4%的聚乙烯醇水溶液，充分攪勻，然后加入2.5g濃度為60%的聚四氟乙烯懸濁液，攪拌得到均一的槳料，用拉槳機將漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將上述鋅負極按照與實施例1相同的方法制備成2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。實施例6將1.5g炭黑(KETJENBLACKINTERNATIONALCOMPANY商品，孔體積為0.55cm3/g，BET比表面積為900m2/g，平均粒徑為45Pm)置于燒杯中，加入31g去離子水，將燒杯置于攪拌器上攪拌；另取0.17g濃度為60%的聚四氟乙烯水懸濁液，加入到上述燒杯中。10分鐘后停止攪拌，觀察燒杯中上清液的混濁程度，當發(fā)現(xiàn)上清液完全澄清時，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑顆粒吸附，導電性多孔憎水顆粒半成品制備完成。若燒杯中上清液仍未完全澄清，則繼續(xù)相同操作直至上清液完全澄清。將91g的氧化鋅、3g的氧化鎘、3g的氧化鉍均勻混合，然后加入到上述燒杯中，再加入10g濃度為3%的羥丙基甲基纖維素的水溶液和12g濃度為4%的聚乙烯醇水溶液，充分攪勻，然后加入2.5g60。/。的聚四氟乙烯懸濁液，攪拌得到均一的漿料，用拉槳機將漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將上述鋅負極按照與實施例1相同的方法制備成2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。實施例7將0.7g炭黑(中橡集團炭黑工業(yè)研究設(shè)計院商品，孔體積為0.6cmVg，BET比表面積為700m2/g，平均粒徑為40um)置于燒杯中，加入33g去離子水，將燒杯置于攪拌器上攪拌;另取0.25g濃度為60%的聚四氟乙烯水懸濁液，加入到上述燒杯中。IO分鐘后停止攪拌，觀察燒杯中上清液的混濁程度，當發(fā)現(xiàn)上清液完全澄清時，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑顆粒吸附，導電性多孔憎水顆粒半成品制備完成。若燒杯中上清液仍未完全澄清，則繼續(xù)相同操作直至上清液完全澄清。將93g的氧化鋅、2.5g的氧化鎘、2.5g的氧化鉍均勻混合，然后加入到上述燒杯中，再加入10g濃度為3%的羥丙基甲基纖維素的水溶液和12g濃度為4%的聚乙烯醇水溶液，充分攪勻，然后加入2.5g60%的聚四氟乙烯懸濁液，攪拌得到均一的漿料，用拉漿機將漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將上述鋅負極按照與實施例1相同的方法制備成2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。實施例8將2.0g炭黑(KETJENBLACKINTERNATIONALCOMPANY商品，孔體積為0.5cmVg，BET比表面積為500m2/g，平均粒徑為25um)置于燒杯中，加入35g去離子水，將燒杯置于攪拌器上攪拌；另取1.3g濃度為60y。的聚四氟乙烯水懸濁液，加入到上述燒杯中。IO分鐘后停止攪拌，觀察燒杯中上清液的混濁程度，當發(fā)現(xiàn)上清液完全澄清時，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑顆粒吸附，導電性多孔憎水顆粒半成品制備完成。若燒杯中上清液仍未完全澄清，則繼續(xù)相同操作直至上清液完全澄清。將95g的氧化鋅、2.5g的氧化鎘、2.5g的氧化鉍均勻混合，然后加入到上述燒杯中，再加入10g濃度為3%的羥丙基甲基纖維素的水溶液和12g濃度為4%的聚乙烯醇水溶液，充分攪勻，然后加入2.5g60%的聚四氟乙烯懸濁液，攪拌得到均一的漿料，用拉漿機將漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將上述鋅負極按照與實施例1相同的方法制備成2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。對比例1在一個燒杯中將89g的氧化鋅，6g的氧化鎘，3g的氧化鉍及l(fā)g炭黑(同實施例3)均勻混合，分別加入10g濃度為3%的羥丙基甲基纖維素的水溶液、12g濃度為4。/。的聚乙烯醇水溶液和30g去離子水，攪拌得到均一的漿料，然后加入3.1g濃度為60%的聚四氟乙烯懸濁液，充分攪勻得到負極漿料，用拉漿機將該漿料涂布至鍍錫沖孔銅帶的兩側(cè)并干燥，經(jīng)沖切制成若干片長寬尺寸為99mmX21.5mm的鋅負極。將上述鋅負極按照與實施例1相同的方法制備成2/3AA型圓柱形鋅鎳電池。電池性能測試將上述實施例1-8和對比例1中制得的電池首次以30mA充電16小時，擱置5小時，然后以60mA放電至1.5V，記錄放電容量，稱量電池的質(zhì)量，然后以30mA連續(xù)充電28天，擱置1-4小時后以75mA放電至1.5V，記錄放電容量，并稱量電池的質(zhì)量。將各電池按IEC標準(IEC60285-1999)中測試循環(huán)壽命的方法進行循環(huán)壽命測試，結(jié)果見表l。從表l結(jié)果可以看出，在耐受長期過充電方面，根據(jù)本發(fā)明的鋅負極中的導電性多孔憎水顆?？梢圆煌潭鹊販p少甚至完全避免因內(nèi)壓過高而導致的安全閥開啟，表現(xiàn)為電池失重較小甚至沒有失重。導電性多孔憎水顆粒的含量及導電性多孔憎水顆粒中炭黑與憎水物質(zhì)(如聚四氟乙烯)的配比同時還影響著電池的初始容量及循環(huán)壽命，選取最佳范圍可以使電池得到最佳的綜合性能。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權(quán)利要求1、一種用于二次鋅鎳電池的鋅負極，所述鋅負極包括集流體和涂覆于該集流體上的負極活性物質(zhì)，其特征在于所述負極活性物質(zhì)含有氧化鋅、粘合劑和導電性多孔憎水顆粒，所述的導電性多孔憎水顆粒是吸附有憎水物質(zhì)的炭黑，所述導電性多孔憎水顆粒平均分布在鋅負極的所述負極活性物質(zhì)中。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于二次鋅鎳電池的鋅負極，其中所述負極活性物質(zhì)中基于所述負極活性物質(zhì)總重量的各成分的重量百分含量為氧化鋅8695%;粘合劑1~8%;炭黑0.2-5%;炭黑中吸附的憎水物質(zhì)0.02~1%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于二次鋅鎳電池的鋅負極，其中所述導電性多孔憎水顆粒中的憎水物質(zhì)為聚四氟乙烯或丁苯橡膠。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于二次鋅鎳電池的鋅負極，其中所述炭黑的總孔體積為0.45-0.80cmVg、BET比表面積為200~1600m2/g、平均粒徑為2550|im。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于二次鋅鎳電池的鋅負極，其中所述負極活性物質(zhì)中還含有金屬氧化物添加劑。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于二次鋅鎳電池的鋅負極，其中所述金屬氧化物添加劑為選自氧化鎘、氧化鉍、氧化銦、氧化鉛、二氧化錫中的至少一種，所述金屬氧化物添加劑的含量為所述負極活性物質(zhì)總重量的1~12重7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于二次鋅鎳電池的鋅負極，其中所述負極活性物質(zhì)中的粘合劑為憎水性粘合劑與親水性粘合劑的混合物。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于二次鋅鎳電池的鋅負極，其中所述憎水性粘合劑為聚四氟乙烯或丁苯橡膠，或者它們的混合物。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于二次鋅鎳電池的鋅負極，其中所述親水性粘合劑為羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素或聚乙烯醇，或者它們的混合物。10、一種二次鋅鎳電池，其特征在于該電池包括權(quán)利要求l-9中的任意一項所述的鋅負極。全文摘要本發(fā)明涉及一種二次鋅鎳電池的鋅負極以及使用該鋅負極的二次鋅鎳電池。其中所述鋅負極包括集流體和涂覆于該集流體上的負極活性物質(zhì)，其特征在于所述負極活性物質(zhì)含有氧化鋅、粘合劑和導電性多孔憎水顆粒，所述的導電性多孔憎水顆粒是吸附有憎水物質(zhì)的炭黑，所述導電性多孔憎水顆粒平均分布在鋅負極的所述負極活性物質(zhì)中。本發(fā)明的鋅負極由于含有平均分布在鋅負極內(nèi)外的導電性多孔憎水顆粒，能給氧氣提供傳輸通道，使氧氣不但能在電極表面復合，而且能深入到電極的內(nèi)部復合，使得鋅負極復合氧的效率大幅度提高，電池的內(nèi)壓可以大幅降低，從而大幅度改善鋅鎳電池的耐過充電性能。文檔編號H01M10/24GK101355153SQ20081013058公開日2009年1月28日申請日期2005年1月28日優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日發(fā)明者朱志堅申請人:比亞迪股份有限公司