储氢合金电极
专利汇可以提供储氢合金电极专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 是由活性材料组成的 电极 ，该电极由LaNi5xAx(A＝Al、Mn、Co、Cu、Sn、Cr)的储氢 合金 和BCyD0.1(B＝LamNdnTip，C＝NiyCoy-q，D＝Al、Si)的 储氢合金 构成。用这种电极为负极装配成的 碱 蓄 电池 的“活化”周期只需3—6次，-18℃低温放电性能良好， 能量 密度 高，循环使用寿命长。，下面是储氢合金电极专利的具体信息内容。
1、一种储氢合金电极，由组成为LaNi5-xAx的储氢合金Q与组成为BCyD0.1的储氢合金R按一定比例的混合物构成，其特征在于A=Al、Mn、Co、Cu、Sn、Cr(0≤x≤2.5)，B=LamNdnTip(m=0.5～1.0，n=0～0.5，p=0～0.2)，C=NiyCoy-q(q=2.0～3.0，y=4.8～5.1)，D=Al、Si，Q∶R=3∶7～6∶4。
2、按照权利要求1所述的电极，其特征在于组分储氢合金Q粉末的表面包覆有微米级厚度的重量为合金粉末Q重量的10～15%的镍磷合金膜。
3、一种制造权利要求1所述储氢合金电极的方法，其特征在于将按Q∶R＝3∶7～6∶4比例混合的储氢合金粉末用聚四氟乙烯（PTFE）水溶液粘接成糊状物，再将该糊状物滚压成片状，最后将合金片压这镍导电基体上即形成储氢合金电极。
4、按照权利要求3所述的制造储氢合金电极的方法，其特征在于两种储氢合金粉末混合物与PTFE的混合比例为100∶8～10。
5、按照权利要求3所述的制造储氢合金电极的方法，其特征在于滚压糊状物的温度为40～60℃。
6、按照权利要求3所述的制造储氢合金电极的方法，其特征在于将合金片压在镍导电基体上所用的压力为0.6～1.0吨/厘米2。
本发明属于由活性材料组成的电极。
储氢合金电极的反应机理可简单归纳为在电极的充放电过程中，伴随着氢的可逆吸放：
M+xH2O+xe 充电放电MHx+xOH-
用储氢合金电极构成的碱蓄电池与铅酸蓄电池和镍镉蓄电池相比，由于无污染、能量密度高、充放电性能好、无记忆效应等诸多优点，近年来得到举世瞩目的研究和发展。
但是，目前已开发的储氢合金电极大多由一种性能的储氢合金粉末制成，这种电极要么是只具有较好的稳定性，而充放电性能较差、能量密度低，如文献[1]所报道的由LaNi5型储氢合金电极制成的电池需要经过20～30次充放电的“活化”周期才能逐渐达到充放电容量的最大值;要么是只具有较高的电化学容量，而稳性低，循环寿命短，用这种电极构成的电池在文献[2]、[3]、[4]、[5]中都已有报道。近来Heuts等人发明了用两种不同性能储氢合金混合粉末制造的电极[5]，由于其优良性能具有加和性，这种电极所构成的碱蓄电池既克服了上述由一种性能储氢合金粉末制成的电极的种种缺点，又同时发扬了它们各自原有的优点。这种电池的“活化”周期缩短至10次，充放电容量即可达到最大值的90%（与“活化”20次相比），在0℃和2.0℃充放电率条件下，电池容量保留85%（与常温25℃相比）。
本发明的目的是提供一种由两种不同性能的储氢合金粉末制成的，有更好充放电性能和低温放电性能、循环寿命长、电化学容量 高的储氢合金电极及其简单易行的制造方法。
本发明的目的是这样实现的：储氢合金电极是由具有较高电化学容量的储氢合金粉末Q和具有较好稳定性的储氢合金粉末R按一定比例混合后用聚四氟乙烯（PTFE）水溶液粘接压制而成。
本发明中储氢合金粉末Q的化学组成为LaNi5-xAx，其中A＝Al、Mn、Co、Cu、Sn、Cr，0≤x≤2.5;储氢合金粉末R的化学组成为BCyD0.1，其中B＝LamNdnTip（m＝0.5～1.0，n＝0～0.5，p＝0～0.2），C＝NiyCoy-q（q＝2.0～3.0，y＝4.8～5.1），D＝Al、Si。为了进一步提高储氢合金表面抗氧化能力，避免其内部直接受氧和碱液等的腐蚀以延长电极的使用寿命，同时提高它的导电和导热性能，改善快速充放电性能，在合金粉末Q的表面以化学镀的形式包覆一层重量为合金粉末Q的10～15%，厚度在微米级的镍磷合金膜。
将包覆了镍磷合金膜的Q与R按3∶7～6∶4的比例混合均匀，用PTFE水溶液调成糊状物。所用PTFE的量限定在所用混合合金粉末重量的8～10%之间，因为如果PTFE的用量太小，合金粉末粘性不牢，在电池充放电时，合金粉末容易从电极中脱落，降低电池的容量;相反，PTFE的用量太大，电极的电阻将增加，使电池大电流放电容量减小。将上述糊状物在40～60℃温度下多次滚压成0.2～0.3mm厚度的合金片，最后将该薄片用0.6～1.0吨/厘米2的压力压在导电镍基底的一面或两面，制成储氢合金电极。
本发明电极的制作工艺简单易行，所需温度（40～60℃）和压力（0.6～1.0吨/厘米2）等条件均低于同类电极的其它制作工艺。由本发明电极为负极的碱蓄电池只需经过3-6次开口“活化”即可达到充放电容量的最大值，在-18℃的低温条件下放电性能良好（见 表2），能量密度高（见表1），循环使用寿命长，在常温下，充电200mA，3.5小时，放电200mA，2.5小时，经610次充放电循环后容量下降24.3%，平均每一循环周期的容量下降率小于0.04%。
将包覆有化学镀形式的、重量比为12%、厚度在微米级的镍磷合金膜的LaNi4.5Mn0.5的合金粉末和La0.8Nd0.8Co2.4Al0.1的合金粉末（粉末粒度均小于38.5μm）按1∶1混合，用100∶9量的PTFE水溶液调成糊状物，在50℃下经多次滚压成0.2mm厚度的合金片。将该合金薄片用0.8吨/厘米2压力压在适当大小（据电池外壳大小而定）的导电镍基底的两面制成合金电极。用该储氢合金电极为负极，氧化镍为正极，含15%LiOH的5M KOH溶液为电解液、尼龙无纺布为隔膜装配成电池，经3次开口“活化”后密封，制得圆筒式碱蓄电池。表1和表2分别列出了这种碱蓄电池AA型的常温放电容量和能量密度，及低温（-18℃）放电容量的测定数据。
表1.AA型碱蓄电池常温放电容量和能量密度 放电速率 放电容量 (Ah) 能量密度 Wh/Kg Wh/l 0.2C 1C 2C 3C 5C 1.044 0.940 0.886 0.870 0.820 50.1 45.1 42.6 41.7 39.4 169.5 152.6 143.9 141.3 133.2
表2.AA型碱蓄电池低温（-18℃）放电容量 放电速率 放电容量（Ah) 与25℃放电容量的百分比 0.2C 1C 2C 0.771 0.530 0.481 73.9% 50.8% 46.1%
参考文献
[1]US 4，487，817
[2]Ohta，A.，Prog.Batteries & Sol.Cells，1989，8，185
[3]狄原博之，NIKKH New Materials，1989，10，20-28
[4]VenKatensan，S.，et al，Proc.33th Power Sources Symp.1989，476
[5]US 4，702，978
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