專利名稱:鋅鎳二次電池的正極材料、正極和正極的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及鋅鎳電池領(lǐng)域,特別涉及鋅鎳二次電池的正極材料、正極和正極的制備方法。
背景技術(shù):
化學(xué)電池是指通過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的一類裝置,已逐漸成為人們生活和工作的必須品。目前市場上的電池主要有鉛酸電池、鎘鎳電池、氫鎳電池和鋰離子電池,其中鉛酸電池和鎘鎳電池比能量較低,同時(shí)含有有毒金屬,對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重污染,已被世界各國限制和使用。氫鎳電池工作電壓較低,高溫時(shí)自放電量較大,因此只適合用作小型工具的動(dòng)力電源。鋰離子電子電池雖然在便攜式電子設(shè)備中獲得成功,但是由于功率不足、價(jià)格昂貴、安全隱患問題,無法滿足大型系統(tǒng)的要求。鋅鎳二次電池由鋅電極和鎳電極組成,其兼顧鋅銀電池負(fù)極容量高和鎘鎳電池正極壽命長的優(yōu)點(diǎn)。鋅鎳電極具有較高的比能量,實(shí)際比能量不低于115Wh/kg;比功率超過 200ff/kg ;工作溫度范圍寬,可在-20 V 60 V的溫度范圍內(nèi)工作;工作電壓高,且放電平穩(wěn),可大電流放電,電池成本低且無污染。鋅鎳二次電池的上述優(yōu)點(diǎn)使其適合用作手提電腦、數(shù)碼相機(jī)等便攜式電器產(chǎn)品的供電設(shè)備,同時(shí)其還有望替代傳統(tǒng)的動(dòng)力電池,成為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。鋅鎳二次電池包括電池殼體、電極組和電解液,其中電極組和電解液收納于電池殼中,電極組包括鎳正極、鋅負(fù)極,和位于鎳正極和鋅負(fù)極之間的隔膜?,F(xiàn)有的鋅鎳二次電池往往直接將鎳氫電池或鎳鎘電池中的鎳正極移植至鋅鎳二次電池中,其通常以鎳箔、泡沫鎳作為基體,將正極活性物質(zhì)M (OH)2涂覆于基體表面或其中制成柔性箔式電極。Ni (OH)2在制做或充放電過程中,總有一些未被還原的三價(jià)鎳離子,在半導(dǎo)體術(shù)語中稱之為電子缺陷,也總有一些按化學(xué)計(jì)算量而言過剩的02_離子,稱之為質(zhì)子缺陷。因此, Ni (OH)2晶格中某一數(shù)量的OH—離子被氧離子02_離子所代替。這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電性不僅決定于電子缺陷的運(yùn)動(dòng)性和晶格中電子缺陷的濃度,還依賴于晶格中存在的上述缺陷。因?yàn)檫@些原因使得氫氧化鎳的導(dǎo)電性比較差,在充電后不久就會(huì)析出氧氣透過隔膜至負(fù)極被吸附。因此現(xiàn)有的鎳電極中通常添加二架鈷是為了提高幫助鎳電極提高導(dǎo)電性,隨著充電的進(jìn)行,反應(yīng)產(chǎn)物三架鈷可以在氫氧化鎳顆粒間形成一個(gè)極好導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)從而提搞鎳電極的 “析氧過電位”減少電池的電阻,析氧滯后、使充電效率提高。同理,在放電時(shí)其可以促使鎳電極的放電深度得以提高,由此提高了電池的放電容量。此外,為了提高電池的電解充電過電位通常還需要向Ni (OH)2中加入Cd2+。但是,當(dāng)以上述鎳電極組份用于鋅鎳電池中,由于Co2+易溶于電解液KOH溶液中, 溶解后Co2+離子會(huì)向負(fù)極擴(kuò)散,并迅速在鋅極進(jìn)行陰極還原,由于鈷的析氫電位較低,因此沉積在負(fù)極上的鈷會(huì)與電解液及負(fù)極上的鋅組成析氫腐蝕原電池,引起氫氣的不斷析出, 電池內(nèi)壓也隨之不斷上升,增加了電池爆炸和漏液的可能性,存在較大的安全隱患。同時(shí), 隨著負(fù)極不斷被消耗容量持續(xù)衰減,荷電保持性能也較差。同時(shí)添加的Cd將對(duì)周圍環(huán)境與人體造成污染和傷害,使得電池的環(huán)保性能降低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種鋅鎳二次電池的正極材料、鋅鎳二次電池正極和鋅鎳二次電池正極的制備方法,由本發(fā)明提供的正極材料制備的正極可在保證較高的電極充放電容量的同時(shí)降低電池的析氫量。有鑒于此,本發(fā)明提供一種鋅鎳二次電池的正極材料,包括68wt% 69wt%的正極活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化釔、0. 2wt% 0. 6wt% 氫氧化鈣、3. 5wt% 的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球
形氫氧化鎳。優(yōu)選的,所述氧化釔的粒徑為90目 120目,氫氧化鈣的粒徑為70目 90目,鎳粉的粒徑為50目 70目。優(yōu)選的,所述粘合劑為聚四氟乙烯乳液和羥甲基纖維素溶液的混合物,或聚四氟乙烯乳液和羥丙基甲基纖維素溶液的混合物。本發(fā)明還提供一種鋅鎳二次電池正極,包括基帶和覆于所述基帶表面的正極材料,所述正極材料包括68wt% 69wt%的正極活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化釔、 0. 2wt% 0. 6wt%氫氧化鈣、3. 5wt% 的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳。優(yōu)選的,所述基帶的卷繞首端和卷繞末端的均包覆有透氣膜。優(yōu)選的,還包括涂覆于基帶下部表面且位于正極材料一側(cè)的定位膠層,所述定位膠層由膠黏劑烘干后形成,所述膠黏劑為聚四氟乙烯乳液和羥丙基甲基纖維素溶液的混合物。優(yōu)選的,所述定位膠層的寬度為1. 5mm 2. 5mm。優(yōu)選的,還包括焊接于所述基帶表面的導(dǎo)電防震鎳金屬片。優(yōu)選的,所述基帶為面密度為300 520g/cm2的連續(xù)多孔鎳基帶。本發(fā)明還提供一種上述的鋅鎳二次電池正極的制備方法,包括a)、在基帶表面涂覆正極材料,所述正極材料包括68Wt% 69wt%的正極活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化釔、0. 2wt% 0. 6wt%氫氧化鈣、3. 5wt % 4wt %的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳;b)、將步驟a得到的基帶依次進(jìn)行烘干、輥壓、裁片,得到鋅鎳二次電池正極。本發(fā)明提供一種鋅鎳二次電池的正極材料,包括68Wt% 69wt%的正極活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化釔、0. 2wt% 0. 6wt%氫氧化鈣、3. 5wt% 4wt%的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳。相對(duì)于現(xiàn)有的鋅鎳二次電池正極材料,本發(fā)明提供的正極材料不含有二價(jià)鈷離子和鎘離子,由此降低電極的析氫量, 增加了電池的環(huán)保性能;以三價(jià)鈷包覆的球形氫氧化鎳為正極活性材料來提高電極的充放電效率,同時(shí)配合使用鎳粉、氧化釔和氫氧化鈣作為正極添加,鎳粉用來提高鎳電極的放電深度,催化氫氣和氧氣的復(fù)合,降低析氫量;氧化釔和氫氧化鈣用來進(jìn)一步提高電極的過氧電位和放電深度。因此,采用本發(fā)明提供的正極材料制備正極可在保證較高的電極充放電容量的同時(shí)降低電池的析氫量,提高鋅鎳電池的使用壽命和安全性。
圖1為本發(fā)明提供的優(yōu)選鋅鎳二次電池正極結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn),而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種鋅鎳二次電池的正極材料,包括68Wt% 69wt%的正極活性材料、0. 6wt%~ Iwt %的氧化釔、0. 2wt% 0. 6wt%氫氧化鈣、3. 5wt% 鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳。本發(fā)明提供的正極材料是以包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳為正極活性材料,以氧化釔(Y2O3)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)和鎳粉的混合物為正極添加劑。其中包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳是在球形氫氧化鎳表面包覆三價(jià)鈷化合物后形成的物質(zhì),具體如&i3. 35Col. 35包覆 Ni (OH) 25. 0,其是在球形氫氧化鎳表面包覆3. 35wt%的氧化鋅和1. 35wt%的Co3+的覆鈷球鎳。包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳優(yōu)選采用金天能源材料有限公司提供的Y6型號(hào)。由于三價(jià)鈷具有較好的導(dǎo)電性,因此在球形氫氧化鎳表面包覆三價(jià)鈷可以提高正極活性材料的利用率,進(jìn)而使得鎳電極的充電和放電效率得以較大提升;同時(shí)其還能在充電過程抑制氧氣的析出。重要的是,三價(jià)鈷在堿性電解液,如KOH溶液中是不溶的,因此不會(huì)對(duì)Si電極造成影響。包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳的粒徑優(yōu)選為觀0目 320目,更優(yōu)選為200目。正極添加劑用于協(xié)助正極活性材料提高電極的過氧電位和放電深度。其中,鎳粉具有較好的導(dǎo)電性,添加鎳一方面可以增加氫氧化鎳顆粒的導(dǎo)電性,同時(shí)鎳還可以促使鎳電極的放電深度得以提高,由此大大提高了電池的放電容量。此外,鎳粉還作為催化劑存在于電池中,實(shí)驗(yàn)表明,其在25 50°C的溫度范圍內(nèi)可以極大地促進(jìn)電池內(nèi)存在的氫氣和氧化的復(fù)合,從而大大降低了電池內(nèi)壓,保證電池使用過程的安全。因此,鎳粉在電池中起到導(dǎo)電、提高放電深度和催化氧氣和氫氣復(fù)合的作用。鎳粉的粒徑優(yōu)選為50目 70目,更優(yōu)選為60目。除了鎳粉,本發(fā)明在正極添加劑中還配合加入0. 2wt% 0. 6wt%的Ca(OH)2和 0. 6wt% 的^O3,其中,Ca(OH)2的作用是首先,提高鎳電極的析氧過電位,通過抑制鎳電極膨脹和充電過程氧氣的析出提高電池充放電效率,尤其能夠提高電極在30°C 90°C的充電效率,使電池具有更寬的工作范圍;其次是在鎳電極充放電過程中正極活性顆粒表面的鈣會(huì)部分溶入至活性物質(zhì)晶格中,通過改變活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)來提高質(zhì)子的擴(kuò)散速度,進(jìn)而提高活性物質(zhì)利用率,以及電極的放電電位。氫氧化鈣的粒徑優(yōu)選為70目 90目。 在電池體系中Y2O3的除了與鈣相同的作用機(jī)理類似,用于進(jìn)一步提高電極的過氧電位和放電深度。AO3的粒徑優(yōu)選為90目 120目。正極材料中,粘合劑的作用承載上述固體材料并將其與基帶緊密粘合。本發(fā)明中, 粘合劑優(yōu)選采用聚四氟乙烯(PTFE)乳液和羥甲基纖維素(CMC)溶液的混合物,或聚四氟乙烯乳液和羥丙基甲基纖維素(HPMC)溶液的混合物。更優(yōu)選的,PTFE乳液的濃度為50wt% 70wt%, CMC溶液和HPMC溶液的濃度為0. 6wt% 1. Owt %,此種復(fù)合粘合劑對(duì)鎳電極具有較高的粘合強(qiáng)度,能夠較好的抑制正極材料膨脹變形與脫粉。由上述方案可知,本發(fā)明提供的正極材料不含有二價(jià)鈷離子和鎘離子,由此降低電極的析氫量,增加了電池的環(huán)保性能;以三價(jià)鈷包覆的球形氫氧化鎳為正極活性材料來提高電極的充放電效率,同時(shí)配合使用鎳粉、氧化釔和氫氧化鈣作為正極添加,鎳粉用來提高鎳電極的放電深度,催化氫氣和氧氣的復(fù)合,降低析氫量;氧化釔和氫氧化鈣用來進(jìn)一步提高電極的過氧電位和放電深度。因此,采用本發(fā)明提供的正極材料制備正極可在保證較高的電極充放電容量的同時(shí)降低電池的析氫量,提高鋅鎳電池的使用壽命和安全性。上述鋅鎳二次電池正極材料可以按照如下方法制備a)、將上述正極活性材料、氧化釔、氫氧化鈣、鎳粉按照重量比混合物均勻;b)、將步驟a得到的混合物與膠黏劑攪拌均勻,得到上述鋅鎳二次電池正極材料。本發(fā)明還提供一種鋅鎳二次電池正極,包括基帶和覆與所述基帶表面的正極材料,所述正極材料包括68wt% 69wt%的正極活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化釔、 0. 2wt% 0. 6wt%氫氧化鈣、3. 5wt% 的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳。本發(fā)明提供的鋅鎳二次電池正極采用上述正極材料,由于上述正極材料不含二價(jià)鈷離子和鎘離子,由此降低了該電極的析氫量,提高了電池的環(huán)保性能;以三價(jià)鈷包覆的球形氫氧化鎳為正極活性材料來提高電極的充放電效率,同時(shí)配合使用鎳粉、氧化釔和氫氧化鈣作為正極添加,鎳粉用來提高鎳電極的放電深度,催化氫氣和氧氣的復(fù)合,降低析氫量;氧化釔和氫氧化鈣用來進(jìn)一步提高電極的過氧電位和放電深度。因此,采用本發(fā)明提供的鋅鎳二次電池正極可在保證現(xiàn)有電極充放電容量的同時(shí)降低電池的析氫量了,提高鋅鎳電池的使用壽命和安全性。上述鋅鎳二次電池正極中的基帶為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的發(fā)泡鎳基帶,本發(fā)明優(yōu)選采用面密度為300 520g/cm2的連續(xù)多孔鎳基帶,進(jìn)而保證極片生產(chǎn)的連續(xù)高效與質(zhì)量均一性,以及極片柔韌性等。所述正極材料可以采用干法或濕法覆于上述基帶表面。如圖1所示為本發(fā)明提供的優(yōu)選鋅鎳二次電池正極結(jié)構(gòu)示意圖,該正極包括基帶和覆于基帶表面的上述正極材料2,基帶的上部一側(cè)未被正極材料覆蓋,基帶上未被正極材料覆蓋的一側(cè)形成集流帶11 ;包覆于基帶的卷繞首端和卷繞末端的透氣膜3 ;涂覆于基帶下部表面且位于正極材料一側(cè)的定位膠層4 ;焊接于所述基帶表面的導(dǎo)電防震鎳金屬片5 ;上述正極中的集流帶11為一條裸露的的鎳金屬邊,其在基板上形成一個(gè)性能優(yōu)良、能降低電子運(yùn)動(dòng)距離,且能減小阻抗的區(qū)域,用于分散和引導(dǎo)電流通過,因此不會(huì)在電流通過時(shí)產(chǎn)生大量的熱量。正極片在使用時(shí)需要進(jìn)行卷繞,正極片進(jìn)行卷繞的起始端為卷繞首端,進(jìn)行卷繞的終止位置為起始末端,電池在加工或使用過程中,正極片卷繞首端和末端外露的鎳?yán)w維毛刺易破壞正負(fù)極隔膜而使電池失效,為此,本發(fā)明實(shí)施例在基帶首端和基帶末端包覆透氣膜,從而避免電池加工或使用過程中正極片卷繞首段和尾端外露的鎳?yán)w維毛刺破壞正負(fù)極隔膜層而使電池失效,延長了電池的使用壽命。透氣膜優(yōu)選采用聚丙烯接枝透氣膜,如日本三菱公司生產(chǎn)的牌號(hào)為MPMD6015的聚丙烯接枝透氣膜。定位膠層4由膠黏劑烘干后形成,所述膠黏劑為聚四氟乙烯乳液和羥丙基甲基纖維素溶液的混合物。該膠黏劑與基帶具有較高的粘合強(qiáng)度。由于正極材料會(huì)隨著循環(huán)使用的進(jìn)行發(fā)生膨脹和收縮,正極材料發(fā)生變形后易發(fā)生脫落,脫落入電解液中的正極材料會(huì)影響電池的安全性能,為此,本發(fā)明實(shí)施例在正極材料一側(cè)增設(shè)定位膠層,用于抑制正極材料的變形,避免正極材料變形后落入電解液中,提高電池可靠性。膠黏劑中聚四氟乙烯乳液和羥丙基甲基纖維素溶液的重量比優(yōu)選為1 4 6,聚四氟乙烯乳液的濃度為55wt% 65wt%,羥丙基甲基纖維素溶液的濃度為0.5 0. 8wt%。定位膠層的寬度優(yōu)選為1.5mm 2. 5mmο導(dǎo)電防震鎳金屬片5則用于提高電池在使用過程中的抗震動(dòng)性能,提高電池在較為惡劣的環(huán)境下的適用性,在用電電器發(fā)生連續(xù)強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)保持電池穩(wěn)定的可靠性。導(dǎo)電防震鎳金屬片的厚度優(yōu)選為0. Olmm 0. 03mm。相應(yīng)的,本發(fā)明還提供一種上述鋅鎳二次電池正極的制備方法,包括a)、在基帶表面涂覆正極材料,所述正極材料包括68Wt% 69wt%的正極活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化釔、0. 2wt% 0. 6wt%氫氧化鈣、3. 5wt % 4wt %的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳;b)、將步驟a得到的基帶依次進(jìn)行烘干、輥壓、裁片,得到鋅鎳二次電池正極。步驟a是在正極基帶表面涂覆正極材料的過程,按照步驟a在基帶表面涂覆正極材料后需要進(jìn)行烘干,烘干溫度優(yōu)選為70°C 120°C,烘干后需要將發(fā)泡鎳金屬片繼續(xù)進(jìn)行輥壓至一定厚度以滿足裝配、卷繞的要求,輥壓后可以使用清粉裝置將附著在兩側(cè)壓筋部位的正極物質(zhì)清洗干凈,輥壓再對(duì)發(fā)泡鎳金屬片進(jìn)行裁片,裁片后還優(yōu)選對(duì)發(fā)泡鎳基帶的四個(gè)直角邊角進(jìn)行修剪,將發(fā)泡鎳基帶的四個(gè)直角邊角修剪至邊角弧度為135° 150°,使其呈鈍角不易破壞電池隔離層。為了使正極片便于卷繞,本發(fā)明還優(yōu)選將裁片后得到的正極片通過揉片機(jī)進(jìn)行軟化。為了進(jìn)一步理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的鋅鎳二次電池正極材料和鋅鎳二次電池進(jìn)行描述,本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。以下實(shí)施例中的發(fā)泡鎳基帶均購自山東荷澤公司提供,型號(hào)為320 400g/m2 ;包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳均購自金天能源材料有限公司,型號(hào)為Y6 ;聚丙稀接枝透氣膜均購自日本三菱公司,型號(hào)為MPMD6015。實(shí)施例1配置如下成分的正極材料包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳68. 2wt%鎳粉3.8wt%Ca(OH)2 0. 4wt%Y2O3 :0. 8wt% 濃度為0. 8wt %的CMC膠水』6wt %濃度為60wt % 的 PTFE 乳液0. 8wt %具體操作如下
1、按重量比稱取包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳并用300目篩進(jìn)行過篩一次;按重量比稱取IO3并用100目篩進(jìn)行過篩一次;按重量比稱取&(0!1)2并用80目篩進(jìn)行過篩一次; 將重量比稱取鎳粉并用60目篩進(jìn)行過篩一次。2、將上述包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳、Y2O3> Ca(OH)2和鎳粉以逐量添加的方式裝入容積為75L機(jī)械包覆混合兩用錐形雙軸混粉機(jī)內(nèi),設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速1. 5rad/S,包覆好的材料進(jìn)入雙軸混粉加工時(shí)工藝要求雙軸攪拌器以129rad/S分別朝相反方向自轉(zhuǎn)的同時(shí),雙軸整體逆時(shí)針以7rad/lS轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌時(shí)間為45min使活性物質(zhì)與各種添加劑更加均勻,然后用塑料容器裝載密封待用。3、按重量比稱取濃度為0. Swt %的CMC膠水,裝入真空攪拌機(jī)料槽內(nèi)。將步驟2得到的正極粉量按如下方式逐量添加并攪拌3a、稱取25wt %的正極粉,加入真空攪拌槽內(nèi),設(shè)置真空攪拌器轉(zhuǎn)速設(shè)置為 70rad/S,設(shè)置攪拌機(jī)分散器轉(zhuǎn)速350rad/S,攪拌時(shí)間設(shè)置為23min。攪拌完成后開啟真空管閥,設(shè)置真空度為-0. 15aPM,抽真空時(shí)間設(shè)置為IOmin ;3b、稱取40wt%的正極粉,加入真空攪拌槽內(nèi),設(shè)置真空攪拌器轉(zhuǎn)速設(shè)置為 50rad/S,設(shè)置攪拌機(jī)分散器轉(zhuǎn)速170rad/S,攪拌時(shí)間設(shè)置為15min。攪拌完成后啟動(dòng)真空泵并將真空度設(shè)置為-0. laPM,抽真空時(shí)間設(shè)置為IOmin ;3c、稱取40wt %的正極粉,按重量比稱取濃度為60wt %的PTFE乳液,將上述正極粉和PTFE乳液加入真空攪拌槽內(nèi),設(shè)置真空攪拌器轉(zhuǎn)速設(shè)置為47rad/S,設(shè)置攪拌分散器轉(zhuǎn)速400rad/lS。攪拌時(shí)間設(shè)置為45min,攪拌完成后開啟真空管閥,將真空度設(shè)置為-0. laPM,抽真空時(shí)間設(shè)置為lOmin,制得正極材料。實(shí)施例2 實(shí)施例4 上述3個(gè)實(shí)施例正極材料的配置過程與實(shí)施例1相同,正極材料成分列于表1。表權(quán)利要求
1.一種鋅鎳二次電池的正極材料,其特征在于,包括68wt%~ 69wt%的正極活性材料、0. 6wt%~ lwt%的氧化釔、0. 2wt% 0. 6wt%氫氧化鈣、3. 5wt% 的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料,其特征在于,所述氧化釔的粒徑為90目 120目, 氫氧化鈣的粒徑為70目 90目,鎳粉的粒徑為50目 70目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料,其特征在于,所述粘合劑為聚四氟乙烯乳液和羥甲基纖維素溶液的混合物,或聚四氟乙烯乳液和羥丙基甲基纖維素溶液的混合物。
4.一種鋅鎳二次電池正極,包括基帶和覆于所述基帶表面的正極材料,其特征在于,所述正極材料包括68wt% 69wt%的正極活性材料、0. 6wt% lwt%的氧化釔、0. 2wt% 0.6wt%氫氧化鈣、3. 5wt% 的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅鎳二次電池正極,其特征在于,所述基帶的卷繞首端和卷繞末端的均包覆有透氣膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅鎳二次電池正極,其特征在于,還包括涂覆于基帶下部表面且位于正極材料一側(cè)的定位膠層,所述定位膠層由膠黏劑烘干后形成,所述膠黏劑為聚四氟乙烯乳液和羥丙基甲基纖維素溶液的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅鎳二次電池正極,其特征在于,所述定位膠層的寬度為1.5mm 2. 5mm0
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅鎳二次電池正極,其特征在于,還包括焊接于所述基帶表面的導(dǎo)電防震鎳金屬片。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅鎳二次電池正極,其特征在于,所述基帶為面密度為300 520g/cm2的連續(xù)多孔鎳基帶。
10.權(quán)利要求4所述的鋅鎳二次電池正極的制備方法,包括a)、在基帶表面涂覆正極材料,所述正極材料包括68wt% 69wt%的正極活性材料、 0. 6wt%~ Iwt %的氧化釔、0. 2wt% 0. 6wt%氫氧化鈣、3. 5wt% 鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳;b)、將步驟a得到的基帶依次進(jìn)行烘干、輥壓、裁片,得到鋅鎳二次電池正極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋅鎳二次電池的正極材料、鋅鎳二次電池正極和該正極的制備方法。本發(fā)明提供的鋅鎳二次電池正極材料包括68wt%~69wt%的正極活性材料、0.6wt%~1wt%的氧化釔、0.2wt%~0.6wt%氫氧化鈣、3.5wt%~4wt%的鎳粉和余量的粘合劑;所述正極活性材料為包覆三價(jià)鈷的球形氫氧化鎳。本發(fā)明提供的二次電池正極材料不含有二價(jià)鈷離子和鎘離子,由本發(fā)明提供的正極材料制備的正極可在保證較高的電極充放電容量的同時(shí)降低電池的析氫量。
文檔編號(hào)H01M4/26GK102263266SQ201110169868
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者黎瑞靈 申請(qǐng)人:廣東博特動(dòng)力能源有限公司