本发明涉及锌镍电池
技术领域：
，具体涉及高性能长寿命锌镍电池负极浆料。
背景技术：
：锌镍电池是一种绿色环保电池，可以替代镍氢电池和铅酸电池。 与镍氢、镍镉电池相比，具有电压高、放电电流强的特点。 广泛应用于数码相机、手电筒、电动玩具等领域。 无可比拟的优势。 与铅酸电池相比，具有绿色环保、比功率高、比能量高、低温性能好等特点。 现有锌镍电池寿命短是长期以来制约锌镍电池发展的主要问题。 锌镍电池寿命短的原因除了正负极材料、电解液、隔膜等缺陷外，电池的结构和组装工艺也是造成的。 对锌镍电池的性能也有很大影响，但提高锌镍电池化学性能的关键在于正负极材料。 为了解决这个问题，可以在锌负极中添加金属、金属氧化物或金属氢氧化物等添加剂。 氢氧化钙是一种研究较多的添加剂，主要与锌电极放电产物氧化锌形成低溶解度盐。 锌酸钙化合物用于降低锌化合物在电解液中的溶解度，减少锌电极的变形，从而提高锌电极的电化学性能。 另一种添加剂是具有较高析氢充放电电位的金属或其氧化物或氢氧化物，以减缓锌在碱性电解液中的腐蚀，但这些添加剂仍然不能很好地改善锌阳极的循环。 表现。 技术实现要点：本发明要解决的问题是提供一种高性能、长寿命的锌镍电池负极浆料，其状态稳定，流动性好，无锌枝晶形成，材料迁移和沉降变形小，长寿。 。 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高性能长寿命锌镍电池负极浆料，包括以下重量百分比的组分：活性物质85-95％，导电剂1-5%，添加剂1-4%，辅助材料0.1-1.5%，辅助粘合剂2.5-3%，粘合剂0.4-1.5%。
进一步地，所述组分的重量百分比为：活性材料88-92％、导电剂2-4％、添加剂2-3％、辅助材料0.8-1.2％、辅助粘合剂2.5-3％、粘合剂0.8。 -1.2%。 进一步地，按重量百分比计，包括以下组分：活性材料90％、导电剂3％、添加剂2.5％、辅助材料1％、辅助粘合剂2.5％、粘合剂1％。 进一步地，所述活性物质包括氧化锌、锌酸钙、锌粉中的一种或多种。 进一步地，所述添加剂包括氧化铟、氧化铋、氧化铝和氧化铅中的一种或多种。 作为无机缓蚀剂，它们可以防止或减缓电池液中锌负极的腐蚀，并能承受长期充放电。 不会造成重量损失，从而延长电池的循环寿命。 进一步地，所述导电剂包括石墨、炭黑、乙炔黑、导电陶瓷中的一种或多种。 添加的导电颗粒均具有粒径小但多孔疏松、比表面积大的特点，并能均匀分布在锌负极内外，可为氧气提供传输通道，大大提高电极的复合效率与氧气接触，从而降低电池的内部压力。 进一步地，所述辅助材料包括短纤维和无机纤维。 进一步地，所述短纤维包括维纶、丙纶、尼龙中的一种或多种。 辅助材料的添加可以增强锌负极的机械性能，使负极板粘结牢固而不破坏浆料的流动性，并且辅助材料的纤维可以诱导锌在负极表面的沉积电极，减缓枝晶的形成，从而延长使用寿命。
进一步地，所述粘合剂包括丙烯酸乙烯醇共聚物tsp、cmc、聚丙烯酸钠、pva中的任意三种或四种。 多种粘合剂和辅助粘合剂的添加可以发生在负极的表面上。 吸附，形成保护膜，可抑制锌电极的腐蚀和溶解，并能承受长期充放电而不引起失重，从而延长电池的循环寿命。 进一步地，所述辅助粘合剂为聚四氟乙烯和丁苯乳液。 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明是一种高性能、高稳定性的锌镍电池负极浆料组分。 浆料组分包括活性物质、导电剂、添加剂、辅助材料、辅助粘合剂和粘合剂组成，浆料流动性好，成版均匀，稠度好，粘结牢固，不脱粉，具有方便快捷的优点。加工，添加的导电颗粒粒径相同，但疏松多孔，比表面积大，能均匀分布在锌负极内外，提高极板的导电性能，减少充电和充电时的极化放电时，减少气体产生，从而降低电池内部压力，并且添加多种粘合剂和辅助粘合剂，可以吸附在负极表面形成保护膜，可以抑制负极的腐蚀和溶解。锌电极，可以承受长期的过充放电而不引起失重，从而延长电池的使用寿命。 循环寿命，本发明提供的锌镍电池负极浆料状态稳定，流动性好，涂覆极板的均匀性和一致性好，极板性能良好，满足20c以上的放电性能； 不形成锌枝晶、材料迁移和沉降变形小、使用寿命长的优良性能，能更好地满足发展的需要。
附图说明图1为本发明实施例3的负极浆料的照片。 图2为本发明实施例3中负极板毛坯的照片； 图3为本发明实施例3中负极板的照片； 图4为本发明实施例3负极板循环1060次的照片； 图5为实施例4其他配方的锌负极循环200次的照片； 图6是实施例4中其他配方的锌负极的迁移和沉降照片。 具体实施方式为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。 实施例1：高性能长寿命锌镍电池负极浆料，包括以下成分：氧化锌40g、锌酸钙45g、石墨2.5g、炭黑2.5g、氧化铟2g、氧化铋2g、1.5g将维普纤维混合并混合均匀，得到混合料； 将0.5g丙烯酸乙烯醇共聚物tsp、0.5gcmc、0.5g聚丙烯酸钠加入到500g蒸馏水中，得到粘合溶剂； 将混合材料加入到粘结剂中，用聚四氟乙烯乳液3g，配制负极浆料； 将负极浆料涂布在铜网两面，压制干燥，制成负极，作为实验组a。 实施例2：高性能长寿命锌镍电池负极浆料：加工50g锌粉、45g锌酸钙、0.5g乙炔黑、0.5g炭黑、0.5g氧化铝、0.5g氧化铅、0.1g pp搅拌混合均匀，得到混合料； 将0.1gpva、0.1gtsp、0.1gcmc和0.1g聚丙烯酸钠加入到500g蒸馏水中，得到粘合溶剂； 将混合好的材料加入粘结剂中，然后用0.乳液和2.0g SBR乳液配制负极浆料； 将负极浆料涂布在铜网两面，压制干燥，制成负极，作为实验组b。
实施例3：高性能长寿命锌镍电池负极浆料，包括以下成分：氧化锌35g、锌酸钙35g、锌粉20g、导电陶瓷3g、氧化铋1.2g、氧化铝1.3g、1g尼龙、聚四氟乙烯乳液2.5克、cmc 0.3克、聚丙烯酸钠0.3克、PVA 0.4克。 制备方法与实施例1相同。采用500g蒸馏水制备负极浆料。 添加45克锌粉、45克氧化锌、3克导电陶瓷。 将1.2g氧化铋、1.3g氧化铝和1g尼龙纤维混合，混合均匀，得到混合料； 将0.4gpva、0.3gcmc、0.3g聚丙烯酸钠加入到500g蒸馏水中，得到粘合溶剂； 将上述混合材料加入到粘结溶剂中，然后用2.5g聚四氟乙烯乳液制备负极浆料； 将负极浆料涂覆在铜网的两面，压制并干燥，制成负极，作为实验组c。 实施例4：采用现有的锌镍电池负极浆料，氧化锌96g，炭黑3g，cmc 1g，2.乳液，蒸馏水500g，配制负极浆料； 将负极浆料涂在铜网的两面。 压制干燥制成负极，作为对照组。 实施例1至4的成分如表1所示。 表1：实施例1至4的组成实施例5：测试实验组a、实验组b、实验组c和对照组的电池性能、锌迁移和沉降(如图4-6所示）。
1、电池性能：将上述实施例1-4提供的实验组a、实验组b、实验组c和对照组以100ma充电14小时，静置0.5小时，然后以200ma放电至1.3v，连续循环5次。 、检测电容； 电池化成后，用200ma恒流充电至电压1.90v，再改为恒压1.90v，继续充电至截止电流30ma，停止充电，室温放置28天，200ma放电至1.3v，记录放电容量。 结果如表2所示。 表2：实验组a、实验组b、实验组c和对照组的电池性能 实验组a 实验组b 实验组c 对照组 电池容量（mah） 01104 电荷保持率（% ) 90.590.391.181.8 通过 表1-2表明实验组ac中的负极板具有较好的性能。 与对照组相比，实验组ac具有更好的电池容量和较高的电荷保持率。 通过添加剂和导电剂，各种粘合剂的组合使用，可以大大提高极板的稳定性，减少极板的变形，减少甚至避免极板的重量损失，并选择最佳的使用范围以获得综合性能最佳。 本发明提供的锌镍电池负极浆料状态稳定，流动性好，极板涂覆的均匀性和一致性好，极板稳定性好，无锌枝晶形成，材料迁移和沉降变形小。 2、循环测试：以1c恒流充电至电压1.90v，然后切换至恒压1.90v继续充电至截止电流0.05c。 放置 30 分钟。 以1c恒流放电至1.30v。 每 50 个周期以 0.2c 充电一次。 放电容量测试进行寿命测试，测试实验组a、实验组b、实验组c和对照组的循环寿命。 结果如表3所示。实施例3提供的实验组c负极板的寿命循环为1060次。 结果如图4所示； 实施例4提供的对照组负极板锌在150个生命周期后的迁移和沉降情况如图5-6所示。
表3 实验组a、实验组b、实验组c、对照组的循环寿命 实验组a 实验组b 实验组c 对照组 寿命（次） ≥ 600 ≥ 600 ≥ 600 ≤ 150 从表中可以看出从图3可以看出，实验组在ac中的循环寿命远高于对照组。 这是因为本发明添加的各种导电颗粒粒径较小，但疏松多孔，比表面积大，可以均匀分布在锌负极内外。 、提高极板的导电率，减少充放电时的极化，减少气体的产生，从而降低电池的内压。 多种活性材料的组合使用，保证了电极在循环过程中的稳定性； 以及各种粘合剂辅助粘合剂的添加可以在负极表面形成保护膜，抑制锌电极的腐蚀和溶解，并能承受长期的过充放电而不引起失重，从而延长负极寿命。电池的循环寿命。 本发明提供的锌镍电池负极浆料状态稳定，流动性好，镀层的均匀性和一致性好，极板性能良好，满足20c以上的放电性能； 不形成锌枝晶，材料迁移和沉降变形小，使用寿命长。 性能优良，电池1c100%dod寿命600次以上。 以上对本发明实施例进行了详细描述，但是所描述的内容仅为本发明的优选实施例而已，不能认定为本发明实施范围的限定。 凡在本发明的保护范围之内所做的等同修改和改进，均应包含在本专利的保护范围之内。 当前第 112 页
技术特点：
1、一种高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：
活性物质85-95%，导电剂1-5%，添加剂1-4%，辅助材料0.1-1.5%，辅助粘合剂2.5-3%，粘合剂0.4-1.5%。
2.根据权利要求1所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：
活性物质88-92%，导电剂2-4%，添加剂2-3%，辅助材料0.8-1.2%，辅助粘合剂2.5-3%，粘合剂0.8-1.2%。
3.根据权利要求1所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：
活性材料90%、导电剂3%、添加剂2.5%、辅助材料1%、辅助粘合剂2.5%、粘合剂1%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于，所述活性材料包括氧化锌、锌酸钙和锌粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于，所述添加剂包括氧化铟、氧化铋、氧化铝和氧化铅中的一种或多种。
6.根据权利要求1-3任一项所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于，所述导电剂包括石墨、炭黑、乙炔黑和导电陶瓷中的一种或多种。
7.根据权利要求1-3任一项所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于：所述辅料包括短纤维和无机纤维。
8.根据权利要求7所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于，所述短纤维包括维尼纶、聚丙烯、尼龙中的一种或多种。
9.根据权利要求1-3任一项所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于：所述粘合剂包括丙烯酸乙烯醇共聚物tsp、cmc、聚丙烯酸钠和pva。 任意三四个。
10.根据权利要求1-3任一项所述的高性能长寿命锌镍电池负极浆料，其特征在于：所述辅助粘合剂为聚四氟乙烯和丁苯乳液。
技术概要
一种高性能长寿命锌镍电池负极浆料，包括以下重量百分比的组分：活性材料85-95%、导电剂1-5%、添加剂1-4%、辅助材料0.1-1.5%、辅助剂粘结剂2.5-3%，粘结剂0.4-1.5%，活性材料包括氧化锌、锌酸钙、锌粉中的一种或多种，添加剂包括氧化铟、氧化铋、氧化铝、氧化铅中的一种或多种，导电剂包括石墨、炭黑、乙炔黑、导电陶瓷中的一种或多种，辅料包括短纤维和无机纤维，短纤维包括维尼纶、PP、尼龙中的一种或多种，粘合剂包括丙烯酸中的任意一种乙烯醇共聚物TSP、CMC、聚丙烯酸钠、PVA三者或四者，辅助粘合剂为PTFE和SBR乳液。 本发明提供的锌镍电池负极浆料状态稳定，流动性好，具有不形成锌枝晶、材料迁移和沉降变形小、使用寿命长的优良性能，能更好地满足发展的需要。 。
技术研发人员：徐文； 吴占耀; 冯忠厚; 储立军
受保护的技术使用者：森科创能（天津）新能源科技有限公司
技术研发日：2020.01.07
技术公告日期：2020年5月22日