專利名稱：：一種用于制造鎳氫電池正極的正極粉、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于制造鎳氫電池正極的正極粉、其制備方法及其在制造鎳氫電池正極中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：目前，鎳氫電池技術(shù)的發(fā)展突飛猛進。隨著環(huán)保壓力的增加，許多鎳鎘電池慢慢被鎳氫電池所取代，人們對鎳氫電池質(zhì)量的要求也越來越高。鎳氫電池正極的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是濕法工藝。濕法工藝存在許多弊端，一是設(shè)備投資大；二是電極中添加太多的有機黏合劑，導電效果相對較差；此外，濕法工藝使用的漿料受溫度濕度的影響很大，這就給正極制造工藝添加了很多不穩(wěn)定因素。隨著鎳氫技術(shù)的發(fā)展，常規(guī)干法工藝逐漸取代了濕法工藝。常規(guī)干法工藝是把正極活性物質(zhì)和正極添加劑機械混合成正極粉后，制作半成品正極片，再將制得的半成品正極片浸黏合劑以保證正極不掉粉。常規(guī)干法工藝有以下幾點優(yōu)勢一是設(shè)備投資??；二是工序相對簡單，易于操作，提高了勞動效率，縮短了生產(chǎn)周期。但目前的常規(guī)干法工藝也存在以下幾點弊端一是因正極粉含水量低，因此極片柔韌性不高；二是黏合劑大多分布在電極表面，增加了電極反應(yīng)電阻。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠改善鎳氫電池正極性能的正極粉，所述正極粉中包括90%至98%的正極活性物質(zhì)、1%至8%的正極添加劑、0.1°/至1%的黏合劑和0.2%至2%的水，所述比例以重量計，并且所述正極粉的粒度在100jam以下。本發(fā)明還提供一種制備所述正極粉的方法，所述方法包括將重量百分比為90%至98。yi的正極活性物質(zhì)、1%至8%的正極添加劑和0.3%至3%的濃度為10重量％-50重量％的黏合劑水溶液混合，再將所得混合物過篩收集粒度在100jini以下的部分。本發(fā)明還提供一種制造鎳氫電池正極的方法，包括使用所述正極粉作為原料制造鎳氫電池正極。本發(fā)明還提供一種包含用本發(fā)明的正極粉制造的正極的鎳氫電池。通過使用本發(fā)明的正極粉制造鎳氫電池正極，可改善電極柔韌性；由于黏合劑在電極中分散均勻，因此降低了電極反應(yīng)電阻，改善了電極的電性能。圖1為對正極片進行彎曲度測試的示意圖。具體實施例方式本發(fā)明提供一種能夠改善鎳氫電池正極性能的正極粉，所述正極粉中包括90%至98。/。的正極活性物質(zhì)、1%至8%的正極添加劑、0.1%至1%的黏合劑和0.2°/至2%的水，所述比例以重量計，并且所述正極粉的粒度在100"m以下。顯然的是，本發(fā)明的正極粉中，各組分的重量比例之和為100%。優(yōu)選地，本發(fā)明的正極粉中，各組分均勻混合。本發(fā)明的正極粉中，所述正極活性物質(zhì)為鎳氫電池領(lǐng)域中常用于制造正極的正極活性物質(zhì)，例如球形氫氧化亞鎳、覆鈷型球形氫氧化亞鎳，優(yōu)選球形氫氧化亞鎳。所述正極活性物質(zhì)的重量百分比優(yōu)選為92%至95%。所述正極添加劑為鎳氫電池領(lǐng)域中常用于制造正極的添加劑，例如氧化亞鈷、氬氧化亞鈷、鎳粉、鈷粉、鐿氧化物、鈦氧化物、釔氧化物、鉺氧化物、鋇氧化物，優(yōu)選氧化亞鈷、釔氧化物。所述正極添加劑的重量百分比優(yōu)選為5%至8%。所述黏合劑為鎳氫電池領(lǐng)域中常用于制造正極的黏合劑，例如PTFE(聚四氟乙烯)乳液、SBR(丁苯橡膠)乳液、PVA(聚乙烯醇)溶液，優(yōu)選PTFE乳液、SBR乳液，更優(yōu)選PTFE乳液。所述黏合劑的重量百分比優(yōu)選為0.2%至0.7%，更優(yōu)選為0.5%。所述水的重量百分比優(yōu)選為0.5%至1.5%，更優(yōu)選為0.8%至1.2%，最優(yōu)選為1.0%。所述正極粉的粒度優(yōu)選在80jam以下。本發(fā)明還提供一種制備所述正極粉的方法，所述方法包括將重量百分比為90%至98%的正極活性物質(zhì)、1%至8%的正極添加劑和0.3%至3%的濃度為10重量％-50重量％的黏合劑水溶液均勻混合，再將所得混合物過篩收集粒度在100pm以下的部分。所述黏合劑水溶液所占的重量百分比優(yōu)選為0.5%至2.0%，更優(yōu)選為1.5%。其濃度優(yōu)選為20重量°/。至40重量％,更優(yōu)選為30重量％至35重量％。在本發(fā)明的制備正極粉的方法中，前述關(guān)于正極粉描述中的各種特征均適用。在本發(fā)明的制備正極粉的方法中，所述混合各組分的步驟優(yōu)選在攪拌(例如機械攪拌)下進行。優(yōu)選先將所述正極活性物質(zhì)和正極添加劑均勻混合，然后再加入黏合劑水溶液進行混合。在這種情況下，將黏合劑水溶液混入的過程優(yōu)選以如下方式進行緩慢加入黏合劑水溶液同時以500轉(zhuǎn)/min至2000轉(zhuǎn)/min的速度攪拌，黏合劑水溶液添加完畢后再以2000轉(zhuǎn)/min至3000轉(zhuǎn)/min的速度攪拌。本發(fā)明還提供一種制造鎳氫電池正極的方法，包括使用本發(fā)明正極粉作為原料制造鎳氫電池正極。該制造方法可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的使用正極粉制造鎳氫電池的方法。其可包括制片、點集流體、軟化等工序。本發(fā)明省掉了傳統(tǒng)干法工藝中的正極片浸黏合劑工序，提高了勞動效率。本發(fā)明還提供一種包含用本發(fā)明的正極粉制造的正極的鎳氫電池。下面參照實施例具體說明本發(fā)明。實施例1先把93.5Kg的球形氫氧化亞鎳、5Kg的CoO和1Kg的氧化釔物質(zhì)在密閉攪拌器內(nèi)以3000轉(zhuǎn)/min的速度機械攪拌。再把混合后的粉末平攤在廣口攪拌容器內(nèi)，粉末累積高度小于30mm。把1.5Kg濃度為254的PTFE水溶液用噴壺均勻噴灑在粉末表面，邊噴邊以800轉(zhuǎn)/min的速度攪拌，確保無大顆粒粉團產(chǎn)生。PTFE水溶液添加完畢后，把所得物質(zhì)倒入密閉攪拌容器內(nèi)，以2500轉(zhuǎn)/min的速度攪拌。之后過150目篩網(wǎng)獲得正極粉。再經(jīng)制片、點集流體、軟化等工序完成正極制造。使用以上制得的正極片，與使用常規(guī)正極干法工藝所得正極片進行彎曲度測試對比。所述常規(guī)正極干法工藝使用球形氫氧化亞鎳作為正極活性物質(zhì)，使用氧化亞鈷和氧化釔作為正極添加劑，使用PTFE溶液作為黏合劑，把正極活性物質(zhì)和正極添加劑機械混合成正極粉后，制作半成品正極片，將制得的半成品正極片浸黏合劑，然后經(jīng)過點集流體、軟化等工序而完成正極制造。本發(fā)明正極片和常規(guī)正極干法工藝正極片在軟化后的電阻對比參見圖1，相同的軟化程度時(彎曲度(L/H)為1.5),本發(fā)明正極片電阻升高2毫歐至5毫歐。而常規(guī)干法工藝制作的正極片電阻升高8毫歐至11毫歐?？梢钥闯霰緦＠谱鞯恼龢O片電阻變化較小，柔韌性相對較好。分別使用以上制得的本發(fā)明正極和常規(guī)正極干法工藝正極制備AAA600電池，并對這兩種AAA600電池進4亍電性能對比測試。測試方法及條件如下1、電池以0.1C的速率充電16h,常溫擱置4h，使用廣州擎天產(chǎn)交流內(nèi)阻測試4義器測試交流充電內(nèi)阻。2、使用廣州擎天產(chǎn)BS9380電池測試儀器進行循環(huán)壽命測試。結(jié)果如下常規(guī)電性能對比見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>卜情況對比如下見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>如上所示，使用本發(fā)明正極做成的鎳氫電池綜合性能要高于具有常規(guī)正極千法工藝制備的正極的電池。權(quán)利要求1.一種能夠改善鎳氫電池正極性能的正極粉，所述正極粉中包括90％至98％的正極活性物質(zhì)、1％至8％的正極添加劑、0.1％至1％的黏合劑和0.2％至2％的水，所述比例以重量計，并且所述正極粉的粒度在100μm以下。2.權(quán)利要求1的正極粉，其中所述黏合劑為PTFE乳液、SBR乳液、PVA溶液，優(yōu)選PTFE乳液、SBR乳液，更優(yōu)選PTFE乳液。3.權(quán)利要求1或2的正極粉，其中所述黏合劑的重量百分比為0.2°/。至0.7%,優(yōu)選為0.5%。4.權(quán)利要求1的正極粉，其中所述水的重量百分比為0.5%至1.5%,優(yōu)選為0.8°/至1.2%,更優(yōu)選為1.0%。5.權(quán)利要求l的正極粉，其中所述正極添加劑為氧化亞鈷、氫氧化亞鈷、鎳粉、鈷粉、鐿氧化物、鈦氧化物、釔氧化物、鉺氧化物、鋇氧化物，優(yōu)選氧化亞鈷、釔氧化物。6.—種制備用于制造鎳氫電池正極的正極粉的方法，所述方法包括將重量百分比為90%至98°/。的正極活性物質(zhì)、1°/。至8%的正極添加劑和0.3%至3%的濃度為10重量°/。-50重量％的黏合劑水溶液均勻混合，再將所得混合物過篩收集粒度在100pm以下的部分。7.權(quán)利要求5或6的方法，其中所述黏合劑水溶液所占的重量百分比為0.5%至2.0%，優(yōu)選為1.5%。8.權(quán)利要求5或6的方法，其中所述黏合水劑溶液的濃度為20%至40%,優(yōu)選為30%至35%。9.一種制造鎳氫電池正極的方法，包括使用權(quán)利要求1-4中任一項的正極粉作為原料制造鎳氫電池正極。10.—種包含用權(quán)利要求1-4中任一項的正極粉制造的正極的鎳氬電池。全文摘要本發(fā)明提供一種能夠改善鎳氫電池正極性能的正極粉，所述正極粉中包括均勻混合的90％至98％的正極活性物質(zhì)、1％至8％的正極添加劑、0.1％至1％的黏合劑和0.2％至2％的水，所述比例以重量計，并且所述正極粉的粒度在100μm以下。本發(fā)明還提供一種制備正極粉的方法，一種制造鎳氫電池正極的方法，以及一種包含用本發(fā)明的正極粉制造的正極的鎳氫電池。通過本發(fā)明，可改善電極柔韌性；由于黏合劑在電極中分散均勻，因此降低了電極反應(yīng)電阻，改善了電極的電性能。文檔編號H01M4/02GK101355148SQ200810215580公開日2009年1月28日申請日期2008年9月16日優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日發(fā)明者淼劉申請人:深圳市格瑞普電池有限公司