CN1142690A - 电动助力车用镍-氢化物二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种电动助力车用镍-氢化物二次电池。其正极板片采用烧结式高容量极板；正极活性物质为球形氢氧化镍加入0.5-2％的氢氧化钴用拉浆烧结法制成；负极板片为镍带压合式极板；负极活性物质为储氢合金材料。经测试，用新型的储氢合金材料为正极片，用新型的负极片载体制成负极片，以及用新型的塑壳密封结构组装成镍-氢化物电动车用电池，保持了镍氢化物二次电池的优点，其电化学性能完全可以满足电动车使用。

Description

电动助力车用镍氢化物二次电池
本发明涉及蓄电池领域，特别是一种电动助力车用镍氢化物二次电池。
电动车的研究开发为世人所关注，而电动车得以民用化的关键之一是提出优质的电源作为动力。为此人们做了大量的工作。在现有技术中镍—氢化物二次电池以其重量比能量高，寿命长，无污染，无记忆效应，受到世界各国的重视，然而，如将其应用于电动车则还存在活性物质的选择，极片的成型和电池的密封结构等多方面的技术难题。
本发明的目的即为解决上述难题，而提出一种可保持镍氢化物二次电池的优点，具有新型活性物质和极板结构，其电化学性能可满足电动车使用，且密封性能良好的电动助力车用镍氢化物二次电池。
本发明的目的可以通过下述方案实现。
电动助力车用镍—氢化物二次电池，包括塑料壳体，极柱，正负极板栅，活性物质和电解液，它的特征在于：
所说的正极板片采用烧结式高容量极板；
所说的正极活性物质，为球型氢氧化镍加入0.5-2％的氢氧化钴用拉降烧结法制成；
所说的负极板片为镍带压合式极板；
所说的负极活性物质为储氢合金材料，其组分比例为：MmNi5-x-v-z-u-v-w-tMnxAlyCozLiuGavZrwNbt，其中：Mm为混合稀土，x＝0.001-0.05，y＝0.001-0.8，z＝0.001-1，u＝0.001-0.5，v＝0.001-0.5，w＝0.001-0.6，t＝0.001-0.5负极活性物质采用拉浆式或塑料粘结式方法覆于载体之上。
以下结合实施例和附图，对电动助力车用镍氢化物二次电池予以详细叙述。
图1极柱示意图；
图2安全阀示意图；
图3负极板片示意图。
本发明采用塑料壳体。正极板片采用拉浆的烧结式高容量极板。正极活性物质为球型氢氧化镍加入0.5-2％的氢氧化钴用拉浆烧结法制成。负极板片为镍带压合式极板(图1)，即在负极板片上冲压有多个燕尾形孔1，且孔的边缘2处翘起，活性物质采用粘结压合法滚压在极片上。其负极活性物质为储氢合金材料，其组分比例为：MmNi4.22Mn0.2Al0.2Co0.3Li0.02Ga0.02Zr0.02Nb0.02，负极活性材料用一定量的乙醇加0.05％PTFE合成团，然后滚压成片，压合在极片上，在压合过程中，极片翘起的部分复原，将合金粉片与之紧紧地压合在一起。
负极活性物质其组分比例也可以有以下实施例：MmNi3.8Mn0.2Al0.2Co0.66Li0.02Ga0.02Zr0.05Nb0.05；或者MmNi4.0Mn0.2Al0.2Co0.5Li0.05Ga0.02Zr0.02Nb0.01。
为解决塑料壳体(上盖)与极柱的密封问题，极柱制成整体铸塑型(图1)，即在极柱的安装连接部位加工出迷宫式沟槽3，并在沟槽上注塑一层与壳体材质相同的塑料4。在电池装配时，通过热封法将极柱与上盖密封固定好。
在塑料上盖安装的安全阀是一个锥形活塞式安全阀(图2)。安全阀由阀座9、阀体8、“T”形阀杆6和弹簧7组成；所说的阀座上有一锥形孔，孔内放置相应的锥形阀，锥形阀心部的盲孔内套装着“T”形阀杆，在锥形阀与“T”形阀底面之间套装有压力弹簧。
本发明负极活性物质在储氢合金上加入Zr、Nb两种元素可有效地提高材料的寿命。加入Li元素可以提高材料的活性，使储氢合金材料在应用过程中Li不断地溶出，形成氢氧化锂覆盖于合金材料的晶界与相界，起到抑制晶界相界的再腐蚀，从而提高合金材料的耐腐蚀性能。
将Ga与Ni按原子百分比31.3％Ga∶68.7％Ni熔化形成Ni2Ga，以此为原料加入到合金组分中。合金Ga可以有效地改善金属的晶界结构，降低晶界能量，使材料的耐腐蚀性能大大提高。
本发明保持了镍氢化物二次电池的优点，其电化学性能可满足电动车使用。经测试，用新型储氢合金材料的高能量烧结式氧化镍为正极片，用新型的负极片载体制成负极片，以及用新型的塑壳密封结构组装成1.2V20AH镍—氢化物电动车用电池，其性能如下：
    测试项目     测试结果
  1  容量0.1CA0.2CA0.5CA1CA3CA5CA 23.82AH22.92AH20.04AH19.62AH19.48AH18.79AH
  2  密封性及安全阀开启性     良好
  3  重量比能量     52.8WH/kg
  4  寿命DDC60％     ＞500次

Claims (4)

1、一种电动助力车用镍—氢化物二次电池，包括塑料壳体，极柱，正负极板栅，活性物质和电解液，本发明的特征在于：
所说的正极板片采用烧结式高容量极板；
所说的正极活性物质，为球型氢氧化镍加入0.5-2％的氢氧化钴用拉浆烧结法制成；
所说的负极板片为镍带压合式极板；
所说的负极活性物质为储氢合金材料，其组分比例为：MmNi5-x-y-z-u-v-w-tMnxAlyCozLiuGavZrwNbt，其中：x＝0.001-0.05，y＝0.001-0.8，z＝0.001-1，u＝0.001-0.5，v＝0.001-0.5，w＝0.001-0.6，t＝0.001-0.5。
2、按照权利要求1所述的电池，其特征在于所说的极柱为整体铸塑型。
3、按照权利要求1所述的电池，其特征在于所说的塑料壳体内装有一个锥形活塞式安全阀；安全阀由阀座、阀体、“T”形阀杆和弹簧组成；所说的阀座上有一锥形孔，孔内放置相应的锥形阀，锥形阀心部的盲孔内套装着“T”形阀杆，在锥形阀与“T”形阀底面之间套装有压力弹簧。
4、按照权利要求1所述的电池，其特征在于所说的负极板片上冲压有多个燕尾形孔，且在孔的边缘处翘起，活性物质采用粘结压合法滚压在极片上。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100376056C (zh) * 2004-04-20 2008-03-19 江苏海四达电源股份有限公司 一种能快速充电的动力型氢镍电池制造方法
CN104218194A (zh) * 2014-07-30 2014-12-17 浙江超威创元实业有限公司 一种具有防火防爆装置的锂电池及应用该电池的电动车
CN104241565A (zh) * 2014-07-30 2014-12-24 浙江超威创元实业有限公司 一种具有防火防爆装置的锂电池及应用该电池的电动车
US10319970B2 (en) 2014-07-30 2019-06-11 Zhejiang Chilwee Chuangyuan Industry Company Ltd. Lithium-ion battery and electric vehicle utilizing the same

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