CN101320801A - 一种低温镍氢动力电池用贮氢合金 - Google Patents

一种低温镍氢动力电池用贮氢合金 Download PDF

Info

Publication number
CN101320801A
CN101320801A CNA2008100279692A CN200810027969A CN101320801A CN 101320801 A CN101320801 A CN 101320801A CN A2008100279692 A CNA2008100279692 A CN A2008100279692A CN 200810027969 A CN200810027969 A CN 200810027969A CN 101320801 A CN101320801 A CN 101320801A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen
storage alloy
low temperature
battery
discharge performance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100279692A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100568591C (zh
Inventor
唐仁衡
王英
肖方明
卢其云
彭能
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Institute of Rare Metals
Original Assignee
Guangzhou Research Institute of Non Ferrous Metals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Research Institute of Non Ferrous Metals filed Critical Guangzhou Research Institute of Non Ferrous Metals
Priority to CNB2008100279692A priority Critical patent/CN100568591C/zh
Publication of CN101320801A publication Critical patent/CN101320801A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100568591C publication Critical patent/CN100568591C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

一种低温镍氢动力电池用贮氢合金。其组成原子比为：La1－x－y－zCexPryNdzNiaCobMncAldBe，其中x＝0.45～0.60，y＝0.05～0.07，z＝0.15～0.21，a＝3.50～3.80，b＝0.40～0.65，c＝0.25～0.45，d＝0.10～0.35，e＝0.05～0.15。该贮氢合金能生成具有高催化活性的CeCo4B型第二相，从而提高贮氢合金的大电流放电性能和低温放电性能，不仅可用于在－40℃条件下使用的低温镍氢电池，同时在－20℃条件下仍具有良好的大电流放电性能。

Description

一种低温镍氢动力电池用贮氢合金
技术领域
本发明涉及一种电池用贮氢合金，特别涉及一种低温电池用贮氢合金。
背景技术
镍氢电池以其较高的比能量、可快速充放电、无污染和循环寿命长等优点得到了广泛应用。从二次电池的可靠性、安全性、电池材料的资源与环境问题以及二次电池性能的发展趋势综合考虑，镍氢电池是近期和中期混合电动车用首选动力电池。此外，镍氢电池也被认为是许多新型便携式军事电子设备的可选电源。然而，这些新的应用领域对电池的大电流放电性能和使用温度范围提出了更高的要求。在寒冷地区及军事应用，要求镍氢电池在-40℃条件下放电。目前，镍氢电池主要在0～40℃条件下使用，当温度低于0℃，镍氢电池大电流放电性能急剧下降，当温度低于-20℃时，镍氢电池小电流放电容量下降明显，当温度达到-40℃，镍氢电池已基本放不出电。镍氢电池的低温放电性能与正负极材料、隔膜以及电解液都有一定的关系，但主要取决于贮氢合金的低温放电性能。中国专利200410040649.2和200510123747.7均公开了一种用于低温(低至-40℃)镍氢电池的无钕稀土贮氢合金La1-x-yCexPry(NiCoMnAl)5，但未提及贮氢合金的大电流放电性能。
发明内容
本发明提出一种用于低温动力镍氢电池的贮氢合金。该贮氢合金不仅可用于在-40℃条件下使用的低温镍氢电池，同时在-20℃条件下仍具有良好的大电流放电性能。
本发明的贮氢合金的组成原子比为：La1-x-y-zCexPryNdzNiaCobMncAldBe，其中x＝0.45～0.60，y＝0.05～0.07，z＝0.15～0.21，a＝3.50～3.80，b＝0.40～0.65，c＝0.25～0.45，d＝0.10～0.35，e＝0.05～0.15。
所述贮氢合金属于稀土系AB5型贮氢合金，A侧由富铈稀土贮氢合金组成，其中含有元素La、Ce、Pr和Nd，B侧含有元素Ni、Co、Mn、Al和B。通过添加元素B，在贮氢合金中能生成具有高催化活性的CeCo4B型第二相，从而提高贮氢合金的大电流放电性能和低温放电性能。
附图说明
图1实施例4贮氢合金XRD图；
图2实施例4贮氢合金PCT曲线(45℃)；
图3比较例贮氢合金PCT曲线(45℃)；
图4镍氢电池5C放电曲线。
具体实施方式
根据合金成分比例，其中稀土元素以富铈稀土合金的形式，元素B以镍硼合金的形式添加，其他金属纯度在99.5％以上，将配好的原料用真空快淬炉，抽真空至0.05Pa，然后通氩气保护压力0.05MPa，熔炼并甩成0.05～0.1mm的贮氢合金片，合金片在900℃条件下热处理4小时，冷却后，经机械球磨制粉，过筛，得到粒度小于0.075mm的贮氢合金粉。
按照上述贮氢合金粉制备工艺，得到如表1组成的贮氢合金粉实施例1～6，比较例采用市售镍氢电池用贮氢合金粉。
表1贮氢合金的组成
Figure A20081002796900051
将贮氢合金粉约0.2g与羰基镍粉以1∶3重量比均匀混合，在250MPa的压力下制成直径为15mm的圆片电极作负极，以容量为1200mAh的烧结式氢氧化镍电极作正极，电解液为6mol/L的KOH溶液，组装成模拟电池，在25℃室温条件下，以0.2C充放电测试贮氢合金粉的放电比容量，以2C充电，10C放电测试贮氢合金粉的大电流放电性能及循环寿命。
以模拟电池测得上述贮氢合金的常温放电性能如表2所示。从表2可看出，本发明的贮氢合金粉与比较例贮氢合金粉相比，10C放电比容量明显提高，具有较好的大电流放电性能。从图2、图3的PCT曲线可看出，实施例4合金粉的PCT平台明显高于比较例贮氢合金，从图4的电池5C放电曲线可看出，本发明的贮氢合金的大电流放电平台显著提高。从图1实施例4贮氢合金的XRD图可看出，本发明的贮氢合金除了由CaCu5相组成外，还含有高催化活性的CeCo4B型第二相。由于高催化活性第二相的存在，大大提高贮氢合金的大电流放电性能和低温放电性能。
表225℃下贮氢合金放电性能
Figure A20081002796900061
将贮氢合金粉与粘结剂混合，制作浆料，然后涂布在穿孔钢带上，干燥、压制、裁断，制得镍氢电池负极片；在球形氢氧化亚镍(含3％Zn和1％Co)中加入CoO、粘结剂，制得浆料，将该浆料填充到发泡镍中，干燥、压制、裁断，得到镍氢电池正极。将上述正、负极与隔膜卷绕，封装，以30％的KOH溶液为电解液，组装成电池，经化成后得到电池，镍氢电池的理论容量为1500mAh。
在25℃室温条件下，以1C充电，5C放电测试电池的大电流放电性能。
将镍氢电池以0.5C充2.5小时，分别在0℃、-20℃条件下放置5小时，以0.5C放电至1V，测试合金粉0℃和-20℃的放电性能，在-40℃条件下放置5小时后，以0.2C放电至1V，测试贮氢合金粉-40℃的放电性能。
表3为实施例和比较例贮氢合金粉组装的镍氢电池的低温放电性能，从表3可看出，本发明贮氢合金粉的低温放电性能明显提高，实施例4贮氢合金粉组装的镍氢电池在-40℃条件下，0.2C放电时间可达到202min，达到其额定放电容量的67.3％。
表3镍氢电池的低温放电性能

Claims (1)

1.一种低温镍氢动力电池用贮氢合金，其特征是组成原子比为：La1-x-y-zCexPryNdzNiaCobMncAldBe，其中x＝0.45～0.60，y＝0.05～0.07，z＝0.15～0.21，a＝3.50～3.80，b＝0.40～0.65，c＝0.25～0.45，d＝0.10～0.35，e＝0.05～0.15。
CNB2008100279692A 2008-05-08 2008-05-08 一种低温镍氢动力电池用贮氢合金 Expired - Fee Related CN100568591C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2008100279692A CN100568591C (zh) 2008-05-08 2008-05-08 一种低温镍氢动力电池用贮氢合金

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2008100279692A CN100568591C (zh) 2008-05-08 2008-05-08 一种低温镍氢动力电池用贮氢合金

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101320801A true CN101320801A (zh) 2008-12-10
CN100568591C CN100568591C (zh) 2009-12-09

Family

ID=40180729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2008100279692A Expired - Fee Related CN100568591C (zh) 2008-05-08 2008-05-08 一种低温镍氢动力电池用贮氢合金

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100568591C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102808107A (zh) * 2012-07-25 2012-12-05 鞍山鑫普新材料有限公司 一种无钴无镨钕的低成本ab5型储氢合金
CN103103380A (zh) * 2013-01-30 2013-05-15 广州有色金属研究院 一种镍氢动力电池用含钐无镨钕储氢合金
CN103101880A (zh) * 2013-01-29 2013-05-15 广州有色金属研究院 一种硼氢化锂/稀土镁基合金复合储氢材料及其制备方法
CN105463256A (zh) * 2015-12-03 2016-04-06 内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司 一种镍氢电池用储氢合金及其制备方法
CN111180697A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 深圳拓量技术有限公司 一种超低温环境用镍氢电池
CN111180718A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 深圳拓量技术有限公司 一种超低温环境用镍氢电池的贮氢合金粉及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102808107A (zh) * 2012-07-25 2012-12-05 鞍山鑫普新材料有限公司 一种无钴无镨钕的低成本ab5型储氢合金
CN103101880A (zh) * 2013-01-29 2013-05-15 广州有色金属研究院 一种硼氢化锂/稀土镁基合金复合储氢材料及其制备方法
CN103101880B (zh) * 2013-01-29 2014-11-12 广州有色金属研究院 一种硼氢化锂/稀土镁基合金复合储氢材料及其制备方法
CN103103380A (zh) * 2013-01-30 2013-05-15 广州有色金属研究院 一种镍氢动力电池用含钐无镨钕储氢合金
CN105463256A (zh) * 2015-12-03 2016-04-06 内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司 一种镍氢电池用储氢合金及其制备方法
CN111180697A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 深圳拓量技术有限公司 一种超低温环境用镍氢电池
CN111180718A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 深圳拓量技术有限公司 一种超低温环境用镍氢电池的贮氢合金粉及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100568591C (zh) 2009-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100568591C (zh) 一种低温镍氢动力电池用贮氢合金
CN104532095A (zh) 一种钇-镍稀土系储氢合金
CN111471895B (zh) 含钆和镍的储氢合金、负极、电池及制备方法
CN104532062A (zh) 一种钇-镍稀土系储氢合金
CN104513925A (zh) 一种钇-镍稀土系储氢合金及含该储氢合金的二次电池
CN104513915A (zh) 添加锆、钛元素的ab3型稀土-钇-镍系储氢合金
CN103103380A (zh) 一种镍氢动力电池用含钐无镨钕储氢合金
CN104513916A (zh) 添加锆、钛元素的a2b7型稀土-钇-镍系储氢合金
CN101740770A (zh) 低温蓄电池用RE-Fe-B系贮氢合金及其蓄电池
CN105779822A (zh) 一种镍氢动力电池用储氢合金
CN101633985A (zh) RE-Fe-B系储氢合金的制备方法
CN111118342B (zh) A2B7型RE-Sm-Ni系储氢合金、负极、电池及制备方法
CN101376941B (zh) 贮氢合金及其制备方法和采用该贮氢合金的负极及电池
CN102544503B (zh) 镍锌电池添加剂
CN106544535A (zh) 一种含有钇、镍元素储氢合金的制备方法
CN111471893B (zh) 掺杂的a5b19型含钆储氢合金、电极、电池及其制备方法
CN102054982A (zh) 一种低温镍氢电池用La-Mg-Ni型负极储氢材料
CN111471912B (zh) 掺杂的ab3型储氢合金、负极、电池及制备方法
CN105428607A (zh) 镍氢二次电池及其制造方法
JP4420767B2 (ja) ニッケル・水素蓄電池
CN101295784A (zh) 一种无钴ab5型贮氢合金
CN111118345B (zh) 多元钐镍储氢材料、负极、电池及制备方法
CN111118344B (zh) 多元含钆稀土储氢材料、负极、电池及制备方法
CN111224092B (zh) 掺锆或钛的含钐储氢合金、负极、电池及制备方法
JP5213312B2 (ja) アルカリ蓄電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20171227

Address after: 510651 Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, No. 363, No.

Patentee after: GUANGDONG INSTITUTE OF RARE METALS

Address before: 510651 Changxin Road, Guangzhou, Guangdong, No. 363, No.

Patentee before: Guangzhou Research Institute of Non-ferrous Metals

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091209

Termination date: 20200508