高低温超高倍率镍氢动力电池：结构简单，适用于极端环境大倍率放电

高低温超高倍率镍氢动力电池：结构简单，适用于极端环境大倍率放电

本实用新型专利技术涉及镍氢电池技术领域，特指一种高温超高倍率镍氢动力电池，包括正极环、负极环、正极耳、隔膜、电解液和封装壳；正极环套在隔膜内，隔膜套在负极环内，负极环套在封装壳内；正极环、负极环、隔膜与封装壳之间填充有电解液；正极耳为镀锡铜带耳，正极耳固定在正极环上并从筒体一端引出；正极环由泡沫镍构成；负极环由在铜箔上涂覆含有氢元素的负极浆料，然后经烘干、滚压、冲孔，并从筒体另一端引出；封装壳由内至外由石墨乳液、钢壳镀镍层、绝缘层构成。 本实用新型专利技术结构简单，适合高低温极端环境，还能实现高倍率放电。

高低压超大功率镍氢电池

该型号针对镍氢领域，为一款高低超高倍率镍氢电池，由一个环、一个环、一个耳、一个、一个外壳组成；环在环内，环在环内，环在外壳内。环、环、外壳均带有；耳为锡带耳，耳固定在环上并从环的一端引出；环为；环上带有。

然后将箔干燥，形成，并从另一端拉出。外壳，-钢壳和从到的层。该模型具有，高和和高速率。

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【技术实现步骤总结】

一种高低温超高倍率镍氢动力电池

该技术涉及镍氢电池

，特别涉及一种高低温超高倍率镍氢动力电池。

技术简介

镍氢电池是由镍氢化合物作为正极、储氢合金作为负极、碱性电解液（如30%氢氧化钾溶液）组成。正极、负极、碱性电解液共同构成了化学能转化为电能的物质基础。充电时，正极氢氧化镍失去质子，变成氢氧化镍氧化物；负极储氢金属获得质子，变成金属氢化合物。微观上就是质子在正负极之间来回移动。放电时，电极反应刚好相反，所以经过一个充放电循环后，电池材料组成又恢复到原来状态，因此可以多次充放电，被称为二次电池。高低温超高倍率镍氢动力电池是综合了镍氢电池各种优点的特种电池，可在-20-70℃温度的恶劣环境下提供电能，随着温度的升高，正极球镍电位接近或与电解液析氧电位重合。 因此，充电时，电能要转化为氧键能，产生大量的氧气。这就造成密封电池内部压力急剧上升，温度升高（氢和氧结合生成水，造成电池重要成分电解液的泄漏），降低充电效率。电池充电效率低下，意味着普通镍氢电池在高温下只能放出额定容量的60%左右，甚至更低。同时，当电池处于低温环境（0℃）时，电解液活性变弱，离子迁移速度大大降低，使正负极间电子交换减慢，气体吸附速度降低，当环境温度降至（-20℃）时，电解液有晶体析出，相当于电池离子传导减少，充放电效率明显降低。结晶电解质体积增大，当正负极活性物质与隔膜之间出现严重阻隔时，电池就会失效。 如何让镍氢电池在高低温环境下既具有常温电池的充放电能力，以满足特殊电器的需要，又能进行高倍率放电，是该领域技术人员需要解决的技术难题。

技术实现思路

本技术的目的是针对现有镍氢动力电池在高低温环境下，储能、释放能量效果差的缺点，提出一种高低温超高倍率镍氢动力电池。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：设计一种高低温超高倍率镍氢动力电池，包括正极环、负极环、正极耳、隔膜、电解液及封装壳，其中，正极环、负极环、隔膜及封装壳为空心圆柱结构；正极环设置在隔膜内，隔膜设置在负极环内，负极环设置在封装壳内；正极环、负极环、隔膜及封装壳之间填充有电解液；正极耳为镀锡铜条耳，正极耳固定在正极环上；正极环由泡沫镍构成，在圆柱的一端引出； 负极环由将含有氢元素的负极浆料涂覆在铜箔上，然后烘干、卷绕、冲孔，在圆筒的另一端引出而成；封装壳体由内至外由石墨乳液、钢壳镀镍层、绝缘层组成。作为优选实施例，隔膜为表面涂覆陶瓷的聚丙烯隔膜。优选的，正极环的面密度为400g/m2，压制密度为350g/m2。优选的，负极环的面密度为400g/m2，压制密度为350g/m2。优选的，隔膜的孔隙率为40%-60%。优选的，石墨乳液的厚度为0.05mm。 本技术提出的高低温超高倍率镍氢动力电池，具有如下有益效果：（1）本技术在钢壳内壁涂抹一层石墨乳液，隔离负极与钢壳镀镍层的接触，抑制负极产生的析氢，拓宽镍氢电池适应环境的能力，提高电池的荷电保持能力和电池循环寿命；（2）本技术提出的结构中，正极中均匀的泡沫镍结构设计的极耳表面镀锡，大大提高了电池的大电流脉冲放电能力；具有良好的高低温工作性能和良好的高温存储能力，可在-20℃～70℃正常工作；（3）随着泡沫镍中锌含量的增加，电池的高倍率充放电循环寿命提高。

泡沫镍电极的质子扩散系数是影响电池高倍率放电中位电压的主要因素，电池高倍率放电中位电压与氢氧化镍质子扩散系数的变化趋势一致，电池高倍率放电中位电压与储氢合金氢原子扩散系数的变化趋势一致，泡沫镍形成完整的三维导电网络，在极端高低温环境下充放电，抑制析氧过电位的早期发生，从而提高充放电倍率。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中：正极环1、负极环2、正极耳3、隔膜4、电解液5、封装壳6。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例只是本技术的部分实施例，而不是全部。 如图1所示，本技术的高低温超高倍率镍氢动力电池包括正极环1、负极环2、正极耳3、隔膜4、电解液5和封装壳6。正极环1、负极环2、隔膜4和封装壳6均为空心圆柱形结构；正极环1套接在隔膜4内，隔膜4套接在负极环2内，负极环2套接在封装壳6内；正极环1、负极环2、隔膜4与封装壳6之间填充有电解液5，正极环1的面密度为，压实密度为400g/m2；负极环2的面密度为，压实密度为350g/m2； 隔膜4为表面涂覆陶瓷的聚丙烯隔膜，隔膜4的孔隙率为40％～60％。

正极极耳3为镀锡铜带极耳，与正极环1固定连接并从筒体一端引出；正极环1由泡沫镍构成；负极环2由铜箔上涂覆含有氢元素的负极浆料，经烘干、滚压、冲孔后从筒体另一端引出，负极浆料包括80%四氧化三铁、15%储氢合金、2%添加剂、3%粘结剂，搅拌混合均匀；封装壳体6由内至外包括石墨乳液、钢壳镀镍层、绝缘层；石墨乳液厚度为0.05mm。电解液5由锂盐、溶剂、添加剂混合而成，添加剂为乙烯基硫酸盐、乙二醇硫酸盐、乙烯硫酸盐中的至少两种组成的混合添加剂，添加剂的质量占电解液总质量的0.5%-5.0%。 所述锂盐为六氟磷酸锂，所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的混合物。以上仅为本技术优选的具体实施方式，但本技术的保护范围不限于此。熟悉本技术的人均可理解地理解。

凡是技术人员在本技术公开的技术范围内，按照本技术的技术方案和技术思想所做的等同替换或改变，都应当纳入本技术的保护范围。

【技术保护要点】

1.一种高低温超高倍率镍氢动力电池，其特征在于包括正极环(1)、负极环(2)、正极极耳(3)、隔膜(4)、电解液(5)和封装壳(6)，正极环(1)、负极环(2)、隔膜(4)和封装壳(6)均为空心圆柱结构；正极环(1)套设在隔膜(4)内，隔膜(4)套设在负极环(2)内，负极环(2)套设在封装壳(6)内；正极环(1)、负极环(2)、隔膜(4)与封装壳(6)之间填充有电解液(5)；正极极耳(3)为镀锡铜带极耳，正极极耳(3)与正极环(1)固定连接并于圆柱的一端引出；正极环(1)由泡沫镍构成； 负极环（2）由铜箔上涂覆含有氢元素的负极浆料，经干燥、卷绕、冲孔成型，并从圆筒的另一端引出；封装壳（6）由内至外包括石墨乳液、钢壳镀镍层、绝缘层。

【技术特点概要】

1.一种高低温超高倍率镍氢动力电池，其特征在于包括正极环(1)、负极环(2)、正极极耳(3)、隔膜(4)、电解液(5)和封装壳(6)，正极环(1)、负极环(2)、隔膜(4)和封装壳(6)均为空心圆柱结构；正极环(1)套设在隔膜(4)内，隔膜(4)套设在负极环(2)内，负极环(2)套设在封装壳(6)内；正极环(1)、负极环(2)、隔膜(4)与封装壳(6)之间填充有电解液(5)；正极极耳(3)为镀锡铜带极耳，固定在正极环(1)上，并从圆柱的一端引出；正极环(1)由泡沫镍构成； 负极环（2）由含有氢元素的负极浆料涂覆在铜箔上，经干燥、卷绕、冲孔后，从圆筒的另一端引出；包装……

【专利技术属性】

技术研发人员：吴永波、

申请人（专利权人）：

类型： 新品

国家/地区: 江西, 36

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