專利名稱：一種鎳氫電極的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電極的制備方法，尤其涉及一種鎳氫電極的制備方法。
背景技術(shù)：
鎳氫電池可用于軍事、航空航天、航海、石油、煤炭、地質(zhì)勘探及作業(yè)、冰上及登山體育項(xiàng)目、南極考察等領(lǐng)域。目前，構(gòu)成鎳氫電池用電極的多孔質(zhì)燒結(jié)基板，通常是將鎳等金屬粉末與成為增稠劑的樹(shù)脂成分一起制成漿，涂布在成為芯材的鐵等金屬板上，干燥后，在含有氫的還原氣氛中熱處理，進(jìn)行燒結(jié)而制造。將像這樣得到的多孔質(zhì)燒結(jié)基板浸潰在硝酸鎳溶液中，通過(guò)化學(xué)的或者電化學(xué)的方法將成為活性物質(zhì)的氫氧化鎳填充在基板的孔隙內(nèi)制造堿性蓄電池用電極。研究認(rèn)為電極對(duì)鎳氫電池性能影響很大，電極提供的活性物質(zhì)的利用率、耐蝕性以及電極的循環(huán)特性都直接決定了鎳氫電池自身的性能。因此，鎳氫電池的電極對(duì)于鎳氫電池的充放電能力和使用壽命等具有至關(guān)重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鎳氫電池的電極的制備方法，使用該方法制備的電極的鎳氫電池具有充放電能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的鎳氫電池的電極的制備方法包括如下步驟步驟I，形成電極基板利用甲基纖維素和水組成的增稠劑將羰基鎳粉末制成漿，然后涂布在厚80-100 μ m的鍍鎳多孔鋼板上，在110-150°C將該鍍鎳多孔鋼板干燥后，在含有氫氣的還原氣氛中、在1050-1100°C進(jìn)行熱處理，制成多孔質(zhì)燒結(jié)基板；步驟2，涂布儲(chǔ)氫材料將配好的合金儲(chǔ)氫材料預(yù)抽真空后在通入氬氣保護(hù)的感應(yīng)熔煉爐中熔煉成錠，然后將得到的合金錠于室溫研磨成100-200目的合金粉待用，將該合金粉與鎳粉按I : 1-2的比例混合均勻，并加入適量的聚四氟乙烯作為粘結(jié)劑，均勻涂布在上述多孔質(zhì)燒結(jié)基板上，其中所述合金儲(chǔ)氫材料為CeAl2Co1Mnai ；步驟3，涂布活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑；步驟4，形成覆膜層將上述涂布有活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑的基板在溶解硝酸鈷和硝酸鎳形成的水溶液中浸潰4-8分鐘后，在85-95 °C進(jìn)行20-40分鐘的真空干燥。接著，在4-6mol的氫氧化鉀水溶液中浸潰40-60分鐘后，進(jìn)行15-20分鐘的流水洗凈，再在空氣中、在規(guī)定的溫度進(jìn)行20-30分鐘熱處理，形成覆膜層，最后得到電極。其中，步驟3中活性物質(zhì)為氫氧化鎳。其中，步驟3中導(dǎo)電劑為鈷粉。涂布活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑的方法為在涂布有儲(chǔ)氫材料的基板上涂布占基板總重量1-2%的活性物質(zhì)氫氧化鎳及占基板總重量O. 2-0. 4%的導(dǎo)電劑的鈷粉。
步驟I中所述多孔質(zhì)燒結(jié)基板具有85%的孔隙度。采用本發(fā)明的制造方法制備的鎳氫電池電解液，經(jīng)電池廠家的試用，與市場(chǎng)上的其它電解液相比，放電能力極大提高，使用壽命得到有效的延長(zhǎng)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一形成電極基板利用甲基纖維素和水組成的增稠劑將羰基鎳粉末制成漿，然后涂布在厚80 μ m的鍍鎳多孔鋼板上，在110°c將該鍍鎳多孔鋼板干燥后，在含有氫的還原氣氛中、在約1050°C進(jìn)行熱處理，制成多孔質(zhì)燒結(jié)基板，該多孔質(zhì)燒結(jié)基板具有約85%的孔隙度。涂布儲(chǔ)氫材料 將配好的合金儲(chǔ)氫材料預(yù)抽真空后在通入氬氣保護(hù)的感應(yīng)熔煉爐中熔煉成錠，然后將得到的合金錠于室溫研磨成100目的合金粉待用，將該合金粉與鎳粉按I : I的比例混合均勻，并加入適量的聚四氟乙烯作為粘結(jié)劑，均勻涂布在上述多孔質(zhì)燒結(jié)基板上，其中所述合金儲(chǔ)氫材料為CeAl2Co1Mna i。涂布活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑在涂布有儲(chǔ)氫材料的基板上涂布占基板總重量I %的活性物質(zhì)氫氧化鎳及占基板總重量O. 2%的導(dǎo)電劑的鈷粉。形成覆膜層將上述涂布有活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑的基板在溶解硝酸鈷和硝酸鎳形成的水溶液中浸潰4分鐘后，在85°C進(jìn)行20分鐘的真空干燥。接著，在4mol的氫氧化鉀水溶液中浸潰40分鐘后，進(jìn)行15分鐘的流水洗凈，再在空氣中、在規(guī)定的溫度進(jìn)行20分鐘熱處理，形成覆膜層，最后得到電極。實(shí)施例二形成電極基板利用甲基纖維素和水組成的增稠劑將羰基鎳粉末制成漿，然后涂布在厚80 μ m的鍍鎳多孔鋼板上，在110°c將該鍍鎳多孔鋼板干燥后，在含有氫的還原氣氛中、在約1050°C進(jìn)行熱處理，制成多孔質(zhì)燒結(jié)基板，該多孔質(zhì)燒結(jié)基板具有約85%的孔隙度；涂布儲(chǔ)氫材料將配好的合金儲(chǔ)氫材料預(yù)抽真空后在通入氬氣保護(hù)的感應(yīng)熔煉爐中熔煉成錠，然后將得到的合金錠于室溫研磨成200目的合金粉待用，將該合金粉與鎳粉按I : 2的比例混合均勻，并加入適量的聚四氟乙烯作為粘結(jié)劑，均勻涂布在上述多孔質(zhì)燒結(jié)基板上，其中所述合金儲(chǔ)氫材料為CeAl2Co1Mnai ；涂布活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑在涂布有儲(chǔ)氫材料的基板上涂布占基板總重量2 %的活性物質(zhì)氫氧化鎳及占基板總重量O. 4%的導(dǎo)電劑的鈷粉；形成覆膜層將上述涂布有活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑的基板在溶解硝酸鈷和硝酸鎳形成的水溶液中浸潰8分鐘后，在95°C進(jìn)行40分鐘的真空干燥。接著，在6mol的氫氧化鉀水溶液中浸潰60分鐘后，進(jìn)行20分鐘的流水洗凈，再在空氣中、在規(guī)定的溫度進(jìn)行30分鐘熱處理，形成覆膜層，最后得到電極。比較例根據(jù)合金的元素重量百分比進(jìn)行配料，將配好的合金原料預(yù)抽真空后在通入氬氣保護(hù)的感應(yīng)熔煉爐中熔煉成錠，然后將得到的合金錠于室溫研磨成小于合金粉待用。將該合金粉與鎳粉按I : I的比例混合均勻，并加入適量的聚四氟乙烯(PTFE)作為粘結(jié)劑采用常規(guī)方法泡沫鎳基體上，冷壓成片作為得到電極。實(shí)施例I和2制備得到的電極及現(xiàn)有電極(對(duì)比例)用于鎳氫電池的性能檢測(cè)如下
權(quán)利要求
1.一種鎳氫電池的電極的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟I，形成電極基板 利用甲基纖維素和水組成的增稠劑將羰基鎳粉末制成漿，然后涂布在厚80-100 y m的鍍鎳多孔鋼板上，在110_150°C將該鍍鎳多孔鋼板干燥后，在含有氫氣的還原氣氛中、在1050-1100°C進(jìn)行熱處理，制成多孔質(zhì)燒結(jié)基板； 步驟2,涂布儲(chǔ)氫材料 將配好的合金儲(chǔ)氫材料預(yù)抽真空后在通入氬氣保護(hù)的感應(yīng)熔煉爐中熔煉成錠，然后將得到的合金錠于室溫研磨成100-200目的合金粉待用，將該合金粉與鎳粉按I : 1-2的比例混合均勻，并加入適量的聚四氟乙烯作為粘結(jié)劑，均勻涂布在上述多孔質(zhì)燒結(jié)基板上，其中所述合金儲(chǔ)氫材料為CeAl2Co1Mnai ； 步驟3，涂布活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑； 步驟4，形成覆膜層 將上述涂布有活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑的基板在溶解硝酸鈷和硝酸鎳形成的水溶液中浸潰4-8分鐘后，在85-95°C進(jìn)行20-40分鐘的真空干燥； 接著，在4-6mol的氫氧化鉀水溶液中浸潰40-60分鐘后,進(jìn)行15-20分鐘的流水洗凈，再在空氣中、在規(guī)定的溫度進(jìn)行20-30分鐘熱處理，形成覆膜層，最后得到電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟3中活性物質(zhì)為氫氧化鎳。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟3中導(dǎo)電劑為鈷粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求r3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，涂布活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑的方法為在涂布有儲(chǔ)氫材料的基板上涂布占基板總重量1-2%的活性物質(zhì)氫氧化鎳及占基板總重量0. 2-0. 4%的導(dǎo)電劑的鈷粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求r3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟I中所述多孔質(zhì)燒結(jié)基板具有85%的孔隙度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鎳氫電池的電極的制備方法，包括如下步驟(1)形成電極基板，(2)涂布儲(chǔ)氫材料，(3)涂布活性物質(zhì)及導(dǎo)電劑，(4)形成覆膜層。采用本發(fā)明的制造方法制備的鎳氫電池電解液，經(jīng)電池廠家的試用，與市場(chǎng)上的其它電解液相比，放電能力極大提高，使用壽命得到有效的延長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H01M4/26GK102800848SQ20121031584
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者姜波 申請(qǐng)人:上海錦眾信息科技有限公司