专利名称：一种镍氢电池负极板的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种镍氢电池负极板的处理方法，具体涉及一种将切好的负 极板进行放电等离子烧结处理，得到性能更佳的负极板的方法。
背景技术：
负极板的性能是决定镍氢电池性能的关键。研究表明，镍氢电池寿命终 结的重要因素之一，是负极板中储氢合金的粉化造成的，即储氢合金失效的 氧化一粉化机理。以往为增强负极板中储氢合金的抗氧化抗粉化功能，采用 在储氢合金粉表面包覆镍、铜等金属，或是在负极板表面镀镍。该方法增加 材料的使用量，相应增加了成本，也不能有效的防止储氢合金的粉化。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的负极板存在的缺点，提供一种将现有的 镍氢电池负极板进行进一步的处理，得到一种高功率长寿命的负极板。用该 方法处理负极板而制备的镍氢电池具有充放电循环寿命长，大电流放电性能 好，放电平台电压高，适用于电子、通讯，信息特别是电动工具、电动汽车、 屯动自行车、电动摩托车等行业。
本发明的目的可以通过以下措施达到-
一种镍氢电池负极板的处理方法，将镍氢电池的负极板放入放电等离子 烧结机中，在恒定压力下进行等离子烧结，其中等离子烧结机的电源为脉冲
电源，其电流为1 10000A。
本发明的目的具体可以通过以下措施达到 一种镍氢电池负极板的处理方法，包括以下步骤
A、将切好的镍和稀土合金制成的负极板置于SPS机(放电等离子烧结
机)中；
B、 接通SPS机的脉冲电源，脉冲电源为ON-OFF直流脉冲电源。在50Hz 供电电源下，通过适当的变换，输出连续的方形脉冲(脉冲的时间为l微秒 到IOO毫秒)，电流为1 10000A;
C、 负极板在等离子烧结过程采用连续滚动烧结或间断烧结，其中间断 烧结的时间为1 1800秒。
步骤B中脉冲电流优选为100 2000A;步骤C中处理时间优选为5 20分钟。负极板上的恒定压力优选为5 50t (吨)。等离子烧结过程是在真 空、氮气或其他惰性气体中进行。
本发明中镍氢电池负极板采用的放电等离子(SPS)烧结处理后，其特 点有储氢合金颗粒间存在极小的间隙时，由于脉冲电压的存在，瞬间产生 强电场，击穿间隙产生放电现象。脉冲放电产生的放电冲击波以及电子、离 子在电场中反方向的高速流动，可使粉末吸附的气体逸散，粉末表面的起始 氧化膜在一定程度上可以被击穿，使粉末得以净化、活化，使储氢合金表面 的氧化层物质脱落；在放电等离子烧结的处理下，储氢合金粉之间接触部分 发生了熔接，这就减小了合金粉之间的接触电阻，增强了合金粉中间的相互 作用，起到抑止粉化的功效。
本发明的优点是
1、 储氢合金颗粒间存在极小的间隙时，由于脉冲电压的存在，瞬间产 生强电场，击穿间隙产生放电现象。脉冲放电产生的放电冲击波以及电子、 离子在电场中反方向的高速流动，可使粉末吸附的气体逸散，粉末表面的起 始氧化膜在一定程度上可以被击穿，使粉末得以净化、活化，使储氢合金表 面的氧化层物质脱落，从而减小了粉末之间的接触电阻，增加了活性物质的 表面积。
2、 在放电等离子烧结的处理下，储氢合金粉之间接触部分发生了熔接， 这就减小了合金粉之间的接触电阻，增强了合金粉中间的相互作用，起到抑 止粉化的功效。
3、 与传统增加储氢合金粉的抗粉化处理的方法相比，本发明节省了材料，降低了电池的成本。
具体实施方式
实施例h
选取已切好的D型电池的负极板，置于SPS (放电等离子烧结)机中(氖 气环境)，调整SPS机，烧结压力为30t，然后接通SPS机的直流脉冲电源， 在50Hz供电电源下，通过适当的变换，输出连续的方形脉冲(脉冲的时间 为3.2ms)，电流为1500A。通电处理达1200秒钟后，切断电源，取出极板。
实施例2:
选取选取已切好的D型电池的负极板，置于SPS (放电等离子烧结)机 中(真空环境-50Pa)，调整SPS机，烧结压力为30t(吨)，然后接通SPS机 的直流脉冲电源，在50Hz供电电源下，通过适当的变换，输出连续的方形 脉冲(脉冲的时间为3.2ms)，电流为IOOOA。通电处理25分钟后，切断电 源，取出极板。
以本发明实施例l所制备的极板为负极板，以球形氢氧化镍为活物质， 以发泡镍为集流体制备的极板为正极板，以6mol/L氢氧化钾溶液为电解液， 以聚丙稀为隔膜装配成D型8500mAh高功率长寿命电池。
D型电池8500mAh D型8500mAh高功率长寿命电池充电72分钟，85A 放电到终止电压l.OV/只，放电时间大于5分钟，放电电压在1.2V以上的放 电容量为额定容量90%以上。按相关国家标准充放电循环，电池循环寿命达 1200次以上，且1000次循环后负极板中的储氢合金未出现明显的粉化。
用未经处理的负极板装配的D型8500mAh电池充电72分钟，85 A放电 到终止电压l.OV/只，放电时间大于4.8分钟，放电电压在1.2V以上的放电 容量为额定容量80%以上。按相关国家标准充放电循环，在1C时电池循环 寿命达600次，且600循环后的负极板中的储氢合金粉明显粉化。
权利要求
1、一种镍氢电池负极板的处理方法，其特征在于将镍氢电池的负极板放入放电等离子烧结机中，在恒定压力下进行等离子烧结，其中等离子烧结机的电源为脉冲电源，其电流为1～10000A。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的脉冲电源为ON-OFF 直流脉冲电源，输出连续的方形脉冲，电流为1 10000A。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的方形脉冲的脉冲时间 为1 100毫秒。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于等离子烧结时，镍氢电池的 负极板上的压力为5 50t。
5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于等离子烧结过程采用连续滚 动烧结或间断烧结，其中间断烧结的时间为1 1800秒。
6、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于等离子烧结过程在真空、氮 气或其他惰性气体中进行。
全文摘要
本发明公开了一种镍氢电池负极板的处理方法，其特征在于将镍氢电池的负极板放入放电等离子烧结机中，在恒定压力下进行等离子烧结，其中等离子烧结机的电源为脉冲电源，制备成烧结的电池负极板。本发明的方法可以减小负极板上粉末之间的接触电阻，增加活性物质的表面积，减小合金粉之间的接触电阻，增强合金粉中间的相互作用，起到抑止粉化的功效，同进又能节省材料，降低电池的成本。
文档编号H01M4/26GK101174688SQ20071019419
公开日2008年5月7日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年11月21日
发明者扬 费 申请人:江苏奇能电池有限公司