一種鎳鋅納米電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鎳鋅納米電池。至少包括：含鈷鍍鎳鋼帶的鋰電池外殼、正極(1)、隔板(2)、負(fù)極(4)，隔板(2)在正極(1)和負(fù)極(4)之間，隔板(2)與負(fù)極(4)之間有納米碳和鎳網(wǎng)的組合體(7)。本發(fā)明具有體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，能量比大、穩(wěn)定性好、生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品廢棄后不會(huì)污染環(huán)境等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種鎳鋅納米電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鎳鋅納米電池。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)我國(guó)科學(xué)發(fā)展的重要組成部分，隨著我國(guó)近年來(lái)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展混合動(dòng)力汽車等產(chǎn)業(yè)等，以減少污染物產(chǎn)生、促進(jìn)綠色環(huán)境保護(hù)。但是，混合汽車、電動(dòng)自行車大規(guī)模發(fā)展必將使用更大規(guī)模的傳統(tǒng)可充電電池，如不進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，則有可能會(huì)造成水資源、土地環(huán)境更為嚴(yán)重的污染，因此，新一代高能、環(huán)保電池技術(shù)創(chuàng)新和新型電池產(chǎn)業(yè)培育必須與之協(xié)同發(fā)展，成為我國(guó)乃至全球范圍內(nèi)亟待解決的問(wèn)題。
[0003]近年來(lái)由于人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注，鋅鎳電池作為一種清潔能源相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)；鋅鎳電池具有工作電壓高、能量密度高、安全性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是循環(huán)壽命低。
[0004]由于鋅鎳電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、材料選擇不當(dāng)、添加劑的選擇與量控制不合理、隔膜選擇不當(dāng)和工藝不合理，使鋅鎳電池存在如下問(wèn)題:電池壽命短；鋅枝晶的生長(zhǎng)過(guò)快；電極易變形。
[0005]由于以上原因使鋅鎳電池在充放電過(guò)程中產(chǎn)生的鋅枝晶、溶解等導(dǎo)致的循環(huán)壽命差的問(wèn)題一直未得到很好解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種鋅枝晶的生長(zhǎng)合理、壽命長(zhǎng)的鎳鋅納米電池。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鎳鋅納米電池，至少包括:含鈷鍍鎳鋼帶的鋰電池外殼、正極、隔板、負(fù)極，隔板在正極和負(fù)極之間，隔板與負(fù)極之間有納米碳和鎳網(wǎng)的組合體。
[0008]其中，鋰離子電池的含鈷鍍鎳鋼帶的鋰電池外殼，以SPCE為基底，在基底的兩面分別鍍覆了鎳-鈷二元合金薄膜；所述的鎳-鈷二元合金薄膜為晶粒尺寸50?lOOnm，厚度為2 μπι的納米晶鍍層；中間層為擴(kuò)散熱處理后產(chǎn)生的厚度為I ym的Ni/Co/Fe擴(kuò)散層；表層為晶粒尺寸為50?lOOnm，厚度為2 μπι的鎳-鈷二元合金薄膜，此鋰電池外殼具有較好的耐腐蝕性能。
[0009]納米碳和鎳網(wǎng)的組合體是在鎳網(wǎng)表面涂鍍納米碳。納米碳和鎳網(wǎng)的組合體是以納米碳膜附著在鎳網(wǎng)5的上下面上。鎳網(wǎng)厚度在5-9um之間。
[0010]鋰離子電池總體規(guī)格為5.2V/5800mAh。
[0011]本發(fā)明具有體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，能量比大、穩(wěn)定性好、生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品廢棄后不會(huì)污染環(huán)境等特點(diǎn)。
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，1、正極；2、隔板；3、納米碳；4、負(fù)極；5、鎳網(wǎng)；6、納米碳膜；7、組合體。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
[0017]如圖1所示，一種鎳鋅納米電池，它至少包括:含鈷鍍鎳鋼帶的鋰電池外殼、正極1、隔板2、負(fù)極4，隔板2在正極I和負(fù)極4之間，隔板2與負(fù)極4之間有納米碳和鎳網(wǎng)的組合體7 ;納米碳和鎳網(wǎng)的組合體7是在鎳網(wǎng)5表面涂鍍納米碳3 ;鎳網(wǎng)厚度在5um。鋰離子電池的含鈷鍍鎳鋼帶的鋰電池外殼，以SPCE為基底，在基底的兩面分別鍍覆了鎳-鈷二元合金薄膜；所述的鎳-鈷二元合金薄膜為晶粒尺寸50?lOOnm，厚度為2 μπι的納米晶鍍層；中間層為擴(kuò)散熱處理后產(chǎn)生的厚度為I μπι的Ni/Co/Fe擴(kuò)散層；表層為晶粒尺寸為50?10nm,厚度為2 μ m的鎳-鈷二元合金薄膜，此鋰電池外殼具有較好的耐腐蝕性能。
[0018]實(shí)施例2
[0019]如圖2所示，一種鎳鋅納米電池，它至少包括:含鈷鍍鎳鋼帶的鋰電池外殼、正極
1、隔板2、負(fù)極4，隔板2在正極I和負(fù)極4之間，隔板2與負(fù)極4之間有納米碳和鎳網(wǎng)的組合體7 ;納米碳和鎳網(wǎng)的組合體7是以納米碳膜6附著在鎳網(wǎng)的上下面上，鎳網(wǎng)厚度在9um。具體做法是:
[0020]I)超級(jí)N1-Zn-C(鎳鋅碳)電池中的碳材料只負(fù)責(zé)引出電流，並不參與反應(yīng)。研究實(shí)驗(yàn)表明:隔膜對(duì)電池的容量與壽命影響極為明顯；鋅離子能夠在碳材料中可逆地嵌入和脫嵌，所以將超薄多孔納米碳-鎳網(wǎng)疊加在隔膜上可大大延長(zhǎng)電池壽命；
[0021]2)選用面電阻小、吸堿率大、綜合性能好的隔膜可保證電池內(nèi)合適的電解液量，從而也可以提高電池的循環(huán)壽命。并在正負(fù)極間的隔膜上疊加超薄多孔納米碳-鎳網(wǎng)抑制鋅枝晶生長(zhǎng)；
[0022]3)正極采用羥基氧化鎳及納米Ni (OH) 2及a Ni (OH) 2等復(fù)合材料，通過(guò)添加合適的Zn元素添加劑等，可大大提高氫氧化鎳的活性；并對(duì)該正極合金進(jìn)行一定工藝的表面處理，這樣可以提高合金的抗粉化、氧化或耐酸堿腐蝕的能力。
[0023]4)在負(fù)極按照一定比例添加以下特制的添加劑:
[0024]Α)特制多形貌鋅酸鈣；
[0025]B)以聚氨酯類樹脂作為原料，在700°C的熱解溫度下熱解所得的碳材料組裝成的電池具有較大的比容量。
[0026]本發(fā)明具有體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，能量比大、穩(wěn)定性好、生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品廢棄后不會(huì)污染環(huán)境等特點(diǎn)。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鎳鋅納米電池，其特征是，至少包括:含鈷鍍鎳鋼帶的鋰電池外殼、正極⑴、隔板(2)、負(fù)極(4)，隔板⑵在正極⑴和負(fù)極(4)之間，隔板(2)與負(fù)極⑷之間有納米碳和鎳網(wǎng)的組合體(7)，納米碳和鎳網(wǎng)的組合體(7)是在鎳網(wǎng)(5)表面涂鍍納米碳(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳鋅納米電池，其特征是，納米碳和鎳網(wǎng)的組合體是在鎳網(wǎng)表面涂鍍納米碳。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鎳鋅納米電池，其特征是，鎳網(wǎng)(5)厚度在5um之間。
【文檔編號(hào)】H01M10/30GK105895969SQ201510005771
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月7日
【發(fā)明人】黃興英
【申請(qǐng)人】廣西南寧百蘭斯科技開發(fā)有限公司