專利名稱：：貯氫合金及其制備方法以及使用該合金的負(fù)極和電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種貯氫合金及其制備方法以及使用該合金的負(fù)極和鎳氫電池。
背景技術(shù)：
：隨著歐洲聯(lián)盟電子電氣產(chǎn)品中特定有害物質(zhì)的使用限制的指令(RoHs指令)的頒發(fā)，對(duì)各種電源也提出了更高的要求，含有鉛、鎘的鉛酸電池和鎳鎘二次電池將被禁止使用或限制使用，而鎳氫電池因?yàn)椴缓卸驹?，是一種理想的綠色電池，因而越來(lái)越受到青睞。在鎳氫電池中，負(fù)極活性物質(zhì)一般為貯氫合金，貯氫合金的性能直接影響采用該貯氫合金的電池的容量以及循環(huán)性能等。由于鎳氫電池的電解液一般呈堿性，貯氫合金在堿性電解液中容易氧化，因此使用它們作為負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，電池的容量下降快，循環(huán)性能差。CN1688048A公開(kāi)了一種快充型貯氫合金電極材料，其特征在于，該合金的組成為(ML卜a-b-c-dMgaRbGdcMYd)Ni31-e-fAleCof，其中，ML為富鑭混合稀土金屬，MY為富釔混合稀土金屬，R為Zr和/或Ti。該合金中含有鎂，使用該貯氫合金作為電池負(fù)極時(shí)，電池容量較高，循環(huán)性能也較好。但是，含有鎂的合金制備較繁瑣。例如，該合金的制備方法包括在真空電弧爐或感應(yīng)爐中，在Ar氣保護(hù)下將ML、Gd、Ni、Al、Co、Zr和Ti熔煉，得到合金，然后將該合金粉碎、研磨，與Mg-MY的中間合金粉末按比例混合，再在Ar氣保護(hù)下在真空電弧爐或感應(yīng)爐中在750-98(TC下進(jìn)行固液擴(kuò)散，然后再緩慢升溫至1080土80。C蒸餾出過(guò)量的Mg，根據(jù)Mg金屬霧的濃度和凝結(jié)量，確定最終熔煉時(shí)間。合金出爐后取樣分析，若Mg含量過(guò)高，則重新蒸餾使得a值為0.12-0.24。因此，該方法中，Mg的含量控制工序煩雜，不易于工業(yè)化生產(chǎn)。US5304345公開(kāi)了一種貯氫合金，該合金具有AB5型六方晶體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述合金的組成為L(zhǎng)RM卜xY"Nis-yGy)z，所述LRM為富鑭稀土，所述富鑭稀土含有至少80重量％的鑭和至多5重量％的鈰，Y為釔，Ni為鎳，G選自A1、Cr、Mn和Co中的至少一種，0.05^0.6，0.05Sy化0.8<^1.2。但該貯氫合金并不作為電極活性物質(zhì)使用，只是用于氣態(tài)貯氫方面。該貯氫合金在室溫具有較高的放氫平衡壓以及較高的吸放氫循環(huán)壽命。由于該貯氫合金在室溫具有較高的放氫平衡壓，使用該貯氫合金作負(fù)極時(shí)，實(shí)際的放電容量較低，另外制成電池時(shí)也會(huì)造成內(nèi)壓過(guò)高，因此并不能提高電池的循環(huán)壽命。使用該貯氫合金作為電池負(fù)極時(shí)，電池容量低，無(wú)法滿足人們對(duì)電池容量的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服采用了現(xiàn)有技術(shù)中的貯氫合金的鎳氫電池的容量低、循環(huán)性能差的缺點(diǎn)，提供有一種能提高鎳氫電池容量以及循環(huán)性能的貯氫合金及其制備方法以及使用該貯氫合金的負(fù)極和鎳氫電池。本發(fā)明提供了一種貯氫合金，其中，該合金具有式La(^)YxNiaCobMncBd表示的組成，式中，B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，x、a、b、c、d分別為Y、Ni、Co、Mn和B的摩爾分?jǐn)?shù)，0.05$x^).5，2.5Sa$3.5，0Sb￡0.5，0.05^c^l.0，0^d￡l.O，3.0^a+b+c+d^4.0。本發(fā)明提供了一種貯氫合金的制備方法，該方法包括在保護(hù)氣體下，將合金原料進(jìn)行熔煉并冷卻凝固成鑄錠，其中，所述合金原料的比例符合合金組成式La(n)YxNiaCobMncBd，式中，B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，x、a、b、c、d分別為Y、Ni、Co、Mn和B的摩爾分?jǐn)?shù)，0.05^^0.5，2.5￡a￡3.5，0^^0.5，0.05^^1.0，O化l.O，3,0^a+b+c+d^4.0。本發(fā)明提供了一種貯氫合金負(fù)極，該負(fù)極包括集流體和負(fù)載在集流體上的負(fù)極材料，所述負(fù)極材料包括負(fù)極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)為本發(fā)明所述的貯氫合金。本發(fā)明還提供了一種鎳氫二次電池，該電池包括電極組和堿性電解液，所述電極組和堿性龜解液密封在電池殼體內(nèi)，所述電極組包括正極、負(fù)極及隔板，其中，所述負(fù)極為本發(fā)明所述的負(fù)極。本發(fā)明制得的貯氫合金的比容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中的貯氫合金的比容量，例如，本發(fā)明制得的貯氫合金的比容量均在340mAh/g以上，而現(xiàn)有技術(shù)制得的貯氫合金比容量?jī)H為180mAh/g。另夕卜，通過(guò)采用本發(fā)明制得的貯氫合金制成的鎳氫電池的初始容量也有了提高，循環(huán)性能有大幅度的提高。例如，本發(fā)明得到的鎳氫電池的初始容量均達(dá)到2133毫安時(shí)以上，而且電池容量降至初始容量80%時(shí)的循環(huán)次數(shù)均為650次以上，而采用現(xiàn)有技術(shù)中的貯氫合金制得的電池的初始容量?jī)H為1800毫安時(shí)，另外，循環(huán)次數(shù)也僅為150次。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的貯氫合金具有式La(1—x)YxNiaCobMncBd表示的組成，式中，B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，x、a、b、c、d分別為Y、Ni、Co、Mn和B的摩爾分?jǐn)?shù)，0.05^^0.5，2,5^3.5，0^^0.5，0.05^^1.0，O化l.O，3.0Sa+b+c+c^4.0。另外，La為鑭，Y為釔，Ni為鎳，Co為鈷，Mn為錳o優(yōu)選情況下，所述b的范圍為0.1^^0.5，所述d的范圍為0.1^^1.0。所述B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，優(yōu)選為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的兩種以上。在優(yōu)選的情況下，能進(jìn)一步提高貯氫合金的耐腐蝕性能，使得采用該合金的電池的循環(huán)性能進(jìn)一步提高。本發(fā)明所述的貯氫合金的制備方法包括在保護(hù)氣體下，將合金原料進(jìn)行熔煉并冷卻凝固成鑄錠，其中，所述合金原料的比例符合合金組成式La(卜x)YxNiaCobMneBd，式中，B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，x、a、b、c、d分別為Y、Ni、Co、Mn和B的摩爾分?jǐn)?shù)，0.05SxS0.5，2.5^a^3.5，0^^0.5，0.05Sd.0，0$dSl.O，3.0^a+b+c+c^4.0。優(yōu)選情況下，所述b的范圍為0.1^^0.5，所述d的范圍為0.1^^1.0。所述B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，優(yōu)選為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的兩種以上。本發(fā)明冷卻凝固成鑄錠后得到的貯氫合金為塊狀，經(jīng)粉碎后得到貯氫合金粉，即可用于電池負(fù)極的制備。所述熔煉可以在中頻感應(yīng)爐或電弧爐中進(jìn)行，在上述金屬均能熔解的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選在140(TC以上進(jìn)行，溫度過(guò)高對(duì)形成的貯氫合金不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步影響，從節(jié)約能源的角度考慮，進(jìn)一步優(yōu)選在1400-1700。C下進(jìn)行，所述熔煉的時(shí)間可以是0.5-4小時(shí)。所述熔煉在保護(hù)氣體保護(hù)下進(jìn)行，所述保護(hù)氣體可以是氦氣、氬氣、氮?dú)庵械囊环N或幾種，優(yōu)選為氬氣。所述貯氫合金塊的粉碎可以通過(guò)球磨機(jī)、氣流磨來(lái)實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選在氣流磨中進(jìn)行。粉碎的程度以滿足電池電極的要求為準(zhǔn)，例如平均粒子直徑D5Q為20-50微米。優(yōu)選情況下，上述熔煉、冷卻的過(guò)程重復(fù)2-4次，以使合金中各成分均勻一致。本發(fā)明的貯氫合金負(fù)極包括集流體和負(fù)載在集流體上的負(fù)極材料，所述負(fù)極材料包括負(fù)極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)為本發(fā)明所述的貯氫合金。由于本發(fā)明只涉及對(duì)貯氫合金的改進(jìn)，因此對(duì)形成貯氫合金負(fù)極所需的其他成分和含量沒(méi)有特別的限定，可以是本領(lǐng)域常規(guī)使用的成分和含量。例如，形成所述貯氫合金負(fù)極的集流體可以是本領(lǐng)域常規(guī)用于鎳氫二次電池負(fù)極的導(dǎo)電基體，例如可以是泡沬鎳基體、毛氈片結(jié)構(gòu)的基體、金屬穿孔板或多孔拉制金屬網(wǎng)。所述負(fù)極材料優(yōu)選還包括粘合劑和導(dǎo)電劑。所述粘合劑例如可以是各種親水性粘合劑、疏水性粘合劑中的一種或幾種，例如可以是羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、聚丙烯酸鈉和聚四氟乙烯(PTFE)中一種或幾種。所述粘合劑的量為本領(lǐng)域常規(guī)用量即可，例如，以負(fù)極活性物質(zhì)的重量為基準(zhǔn)，所述粘合劑的含量為0.01-5重量％，優(yōu)選為0.02-3重量％。所述導(dǎo)電劑可以是鎳氫二次電池負(fù)極常用的各種導(dǎo)電劑，如石墨、導(dǎo)電炭黑、鎳粉、鈷粉等中的一種或幾種，本發(fā)明具體實(shí)施方式中優(yōu)選使用導(dǎo)電炭黑為導(dǎo)電劑。導(dǎo)電劑的用量為本領(lǐng)域常規(guī)用量即可。例如，以負(fù)極活性物質(zhì)的重量為基準(zhǔn)，所述導(dǎo)電劑的含量為0.01-5重量％，優(yōu)選為0.02-3重量％。除了使用本發(fā)明提供的貯氫合金外，制備本發(fā)明提供的鎳氫二次電池用貯氫合金負(fù)極的具體操作方法與制備常規(guī)鎳氫二次電池用貯氫合金負(fù)極的方法相同，例如，包括將貯氫合金粉、導(dǎo)電劑進(jìn)行干粉混合均勻，然后將干粉加入到粘合劑溶液中，得到均勻的漿料后將漿料均勻負(fù)載在集流體上、干燥、壓延或不壓延、沖壓、裁切后即可得所述貯氫合金負(fù)極。形成所述粘合劑溶液的溶劑的種類和用量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如，所述溶劑可以選自能夠使所述混合物形成糊狀的任意溶劑，優(yōu)選為水。溶劑的用量能夠使所述糊狀物具有粘性，能夠涂覆到固體材料上即可。此外，本發(fā)明提供的鎳氫二次電池包括電極組和堿性電解液，所述電極組和堿性電解液密封在電池殼體內(nèi)，所述電極組包括正極、負(fù)極及隔板，其中，所述負(fù)極為本發(fā)明所述的負(fù)極。按照本發(fā)明所提供的鎳氫二次電池，所述隔板設(shè)置于正極和負(fù)極之間，它具有電絕緣性能和液體保持性能，并使所述電極組和堿性電解液一起容納在電池殼中。所述隔板可以選自堿性二次電池中所用的各種隔板，如聚烯烴纖維無(wú)紡布且表面引入親水性纖維或經(jīng)磺化處理的片狀元件。所述隔板的位置、性質(zhì)和種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。電池正極可以選自各種鎳氫二次電池所用的正極，它可以市購(gòu)得到，也可以采用現(xiàn)有方法制備。所述正極導(dǎo)電基體為鎳氫二次電池常用的正極導(dǎo)電基體，如泡沬鎳基體、毛氈片結(jié)構(gòu)的基體、金屬穿孔板或多孔拉制金屬網(wǎng)。鎳-氫二次電池的所述正極材料含有氫氧化鎳和粘合劑，所述粘合劑可以采用負(fù)極中所用的粘合劑。例如，所述可以選自羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、聚四氟乙烯和聚乙烯醇中一種或幾種。粘合劑的含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，一般以正極活性物質(zhì)氫氧化鎳為基準(zhǔn)，所述正極粘合劑的含量為0.01-5重量％，優(yōu)選為0.02-3重量％。所述正極的制備方法可以采用常規(guī)的制備方法。例如，將所述氫氧化鎳、粘合劑和溶劑混和成糊狀，涂覆和/或填充在所述導(dǎo)電基體上，干燥，壓?；虿粔耗＃纯傻玫剿稣龢O。其中，所述溶劑可以選自能夠使所述混合物形成糊狀的任意溶劑，優(yōu)選為水。溶劑的用量能夠使所述糊狀物具有粘性，能夠涂覆到所述導(dǎo)電基體上即可。一般來(lái)說(shuō)，所述溶劑的含量為氫氧化鎳的15-40重量％，優(yōu)選為20-35重量％。其中，干燥，壓模的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述電解液為堿性二次電池所用的電解液，如氫氧化鉀水溶液、氫氧化鈉水溶液、氫氧化鋰水溶液中的一種或幾種。電解液的注入量一般為0.9-1.6g/Ah，電解液的濃度一般為6-8摩/升。按照本發(fā)明提供的鎳氫二次電池的制備方法，除了所述負(fù)極材料含有本發(fā)明提供的所述貯氫合金之外，其它步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。一般來(lái)說(shuō)，將所述制備好的正極和負(fù)極之間設(shè)置隔板，構(gòu)成一個(gè)電極組，將該電極組容納在電池殼體中，注入電解液，然后將電池殼體密閉，即可得到本發(fā)明提供的堿性二次電池。下面將通過(guò)實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明。實(shí)施例1本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的貯氫合金和使用該貯氫合金的貯氫合金負(fù)極和鎳氫二次電池。按摩爾比為0.5:0.5:3.0:0.2:0.5:0.3稱取金屬鑭、釔、鎳、鈷、錳、鋁，并置于中頻感應(yīng)熔煉爐(錦州電爐有限公司生產(chǎn)，容量為500kg)中，在1450"C下熔煉3小時(shí)，澆鑄得到合金錠。元素分析表明，所得貯氫合金塊的組成為L(zhǎng)a。.5Y。.5Ni3.QCo。.2Mn。.5Al。.3。將該貯氫合金塊在氬氣氣氛保護(hù)下機(jī)械粉碎、篩分，得到貯氫合金粉，使用BT-9300S激光粒度分布儀(百特儀器有限公司生產(chǎn))測(cè)量貯氫合金粉的粒度分布，貯氫合金粉的平均粒子直徑D5o為50微米。按重量比100:1:10:0.5稱取上述貯氫合金粉、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和導(dǎo)電劑碳黑，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫秸吵淼臐{料，再將此漿料涂布于0.06毫米厚的穿孔鍍鎳鋼帶上，干燥后壓實(shí)、裁切，得到長(zhǎng)145毫米、寬44毫米、厚0.3毫米的H-AA2100(毫安時(shí))的貯氫合金負(fù)極，該負(fù)極上貯氫合金粉的含量為10.5克。按重量比100:2:8:20稱取氫氧化鎳、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和去離子水，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫綕{料，將該漿料填充在多孔度為95%的發(fā)泡鎳多孔體中，然后烘干、輥壓、裁切制得尺寸為109毫米X44毫米X0.65毫米的正極片，其中，氫氧化鎳的含量約為8.3克。將上述貯氫合金負(fù)極、尼龍氈隔膜與鎳正極依次層疊巻繞成渦巻狀的電極組，安裝到電池殼內(nèi)，并以1.5g/Ah的量注入7摩/升的KOH電解液，封口，得到H-AA2100(毫安時(shí))電池。實(shí)施例2本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的貯氫合金和使用該貯氫合金的貯氫合金負(fù)極和鎳氫二次電池。按摩爾t匕為0.6:0.4:2.8:0.3:0.4:0.25:0.1禾爾取金屬鑭、f乙、f臬、f古、f孟、鋁、鈦，并置于中頻感應(yīng)熔煉爐中，在145(TC下熔煉3小時(shí)，澆鑄得到合金錠。元素分析表明，所得貯氫合金塊的組成為L(zhǎng)ao.6Yo.4Ni2.8Coo.3Mno.4Alo.25Ti(u。將該貯氫合金塊在氬氣氣氛保護(hù)下機(jī)械粉碎、篩分，得到貯氫合金粉，使用BT-9300S激光粒度分布儀測(cè)量貯氫合金粉的粒度分布，貯氫合金粉的平均粒子直徑D5o為40微米。按重量比100:1:10:0.5稱取上述貯氫合金粉、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和導(dǎo)電劑碳黑，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫秸吵淼臐{料，再將此漿料涂布于0.06毫米厚的穿孔鍍鎳鋼帶上，干燥后壓實(shí)、裁切，得到長(zhǎng)145毫米、寬44毫米、厚0.3毫米的H-AA2100(毫安時(shí))的貯氫合金負(fù)極，該負(fù)極上貯氫合金粉的含量為10.5克。按重量比100:2:8:20稱取氫氧化鎳、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和去離子水，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫綕{料，將該漿料填充在多孔度為95%的發(fā)泡鎳多孔體中，然后烘干、輥壓、裁切制得尺寸為109毫米X44毫米X0.65毫米的正極片，其中，氫氧化鎳的含量約為8.3克。將上述貯氫合金負(fù)極、尼龍氈隔膜與鎳正極依次層疊巻繞成渦巻狀的電極組，安裝到電池殼內(nèi)，并以1.5g/Ah的量注入7摩/升的KOH電解液，封口，得到H-AA2100(毫安時(shí))電池。實(shí)施例3本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的貯氫合金和使用該貯氫合金的貯氫合金負(fù)極和鎳氫二次電池。按摩爾比為0.7:0.3:2.5:0.4:0.5:0.2:0.15稱取金屬鑭、釔、鎳、鈷、錳、錫、釩，并置于中頻感應(yīng)熔煉爐中，在150(TC下熔煉2小時(shí)，然后冷卻，再在140(TC下熔融2小時(shí)，澆鑄得到合金錠。元素分析表明，所得貯氫合金塊的組成為L(zhǎng)a。.7YQ.3Ni2.5Co。.4Mna5Sno.2Vai5。將該貯氫合金塊在氬氣氣氛保護(hù)下機(jī)械粉碎、篩分，得到貯氫合金粉，使用BT-9300S激光粒度分布儀測(cè)量貯氫合金粉的粒度分布，貯氫合金粉的平均粒子直徑D5Q為40微米。按重量比100:1:10:0.5稱取上述貯氫合金粉、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和導(dǎo)電劑碳黑，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫秸吵淼臐{料，再將此漿料涂布于0.06毫米厚的穿孔鍍鎳鋼帶上，干燥后壓實(shí)、裁切，得到長(zhǎng)145毫米、寬44毫米、厚0.3毫米的H-AA2100(毫安時(shí))的貯氫合金負(fù)極，該負(fù)極上貯氫合金粉的含量為10.5克。按重量比100:2:8:20稱取氫氧化鎳、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和去離子水，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫綕{料，將該漿料填充在多孔度為95%的發(fā)泡鎳多孔體中，然后烘干、輥壓、裁切制得尺寸為109毫米X44毫米X0.65毫米的正極片，其中，氫氧化鎳的含量約為8.3克。將上述貯氫合金負(fù)極、尼龍氈隔膜與鎳正極依次層疊巻繞成渦巻狀的電極組，安裝到電池殼內(nèi)，并以1.5g/Ah的量注入7摩/升的KOH電解液，封口，得到H-AA2100(毫安時(shí))電池。實(shí)施例4本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明提供的貯氫合金和使用該貯氫合金的貯氫合金負(fù)極和鎳氫二次電池。按摩爾t:匕為0.9:0.1:3.0:0.4:0.2:0.2:0.1:0.1禾爾耳又金屬H、f乙、f臬、f古、f孟、鐵、鉻、釩，并置于中頻感應(yīng)熔煉爐中，在1600。C下熔煉1.5小時(shí)，然后冷卻，再在140(TC下熔融2小時(shí)，澆鑄得到合金錠。元素分析表明，所得貯氫合金塊的組成為L(zhǎng)ao.9Y(uNi3.oCoo.4Mno.2Feo.2Cr(uV(n。將該貯氫合金塊在氬氣氣氛保護(hù)下機(jī)械粉碎、篩分，得到貯氫合金粉，使用BT-9300S激光粒度分布儀測(cè)量貯氫合金粉的粒度分布，貯氫合金粉的平均粒子直徑Dso為40微米。按重量比100:1:10:0.5稱取上述貯氫合金粉、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和導(dǎo)電劑碳黑，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫秸吵淼臐{料，再將此漿料涂布于0.06毫米厚的穿孔鍍鎳鋼帶上，干燥后壓實(shí)、裁切，得到長(zhǎng)145毫米、寬44毫米、厚0.3毫米的H-AA2100(毫安時(shí))的貯氫合金負(fù)極，該負(fù)極上貯氫合金粉的含量為10.5克。按重量比100:2:8:20稱取氫氧化鎳、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和去離子水，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫綕{料，將該漿料填充在多孔度為95%的發(fā)泡鎳多孔體中，然后烘干、輥壓、裁切制得尺寸為109毫米X44毫米X0.65毫米的正極片，其中，氫氧化鎳的含量約為8.3克。將上述貯氫合金負(fù)極、尼龍氈隔膜與鎳正極依次層疊巻繞成渦巻狀的電極組，安裝到電池殼內(nèi)，并以1.5g/Ah的量注入7摩/升的KOH電解液，封口，得到H-AA2100(毫安時(shí))電池。對(duì)比例1采用US5304345的實(shí)施例中的第一種貯氫合金，它的組成通式為L(zhǎng)aa5Ya5Ni4.8Al。.2，按照實(shí)施例4的方法由該合金制成貯氫合金負(fù)極和H-AA2100(毫安時(shí))電池。實(shí)施例5-8這些實(shí)施例說(shuō)明實(shí)施例1-4制得的貯氫合金以及采用這些貯氫合金的電池的性能。1、貯氫合金比容量的測(cè)定分別取0.5克實(shí)施例1-4制得的貯氫合金粉，與1.5克的Ni粉混合，以20Mpa壓力在壓片機(jī)上壓制成半徑為12.5mm的圓片作為開(kāi)口電池負(fù)極，然后以點(diǎn)焊鎳帶作為負(fù)極引線，并在負(fù)極上包裹尼龍氈隔膜紙。按重量比100:2:8:20稱取氫氧化鎳、濃度為60重量％的PTFE乳濁液、2重量％濃度的羥丙基甲基纖維素水溶液和去離子水，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝蟮玫綕{料，將該漿料填充在多孔度為95%的發(fā)泡鎳多孔體中，然后烘干、輥壓、裁切制得25毫米X25毫米X0.65毫米的正極片，其中，氫氧化鎳的含量約為1克。將包裹尼龍氈隔膜紙的負(fù)極用上述二片正極夾在中間，用聚氯乙烯(PVC)板固定，浸入7mol/L的KOH電解液中，構(gòu)成負(fù)極控制容量的開(kāi)口電池體系。采用DC-5電池容量測(cè)試儀測(cè)試，具體測(cè)試條件如下在25'C下，以50mA充電4.5小時(shí)，放置30分鐘，以30mA放電至l.OV，放置30分鐘，上述充放電過(guò)程循環(huán)10次，并記錄每次的放電容量，然后根據(jù)下式求出貯氫合金比容量(mAh/g)，結(jié)果如表l所示。貯氫合金比容量=各次放電容量中的最大值/0.52、電池初始容量的測(cè)定按IEC61951規(guī)定的方法測(cè)試實(shí)施例1-4制得的各電池的初始放電容量(毫安時(shí))，結(jié)果如表2所示。3、電池循環(huán)性能測(cè)試將實(shí)施例1-4制得的電池活化后，在常溫下用2.1安恒電流充電至電壓降-AV40毫伏，擱置20分鐘后再用2.1安恒電流放電至1.0伏，然后在常溫下重復(fù)上述充放電操作進(jìn)行循環(huán)性能測(cè)試，記錄電池容量降至初始容量80%時(shí)的循環(huán)次數(shù)，結(jié)果如表2所示。對(duì)比例2本對(duì)比例說(shuō)明對(duì)比例1制得的貯氫合金及其電池的性能。按照實(shí)施例5的方法對(duì)對(duì)比例1制得的貯氫合金及其電池進(jìn)行性能測(cè)試。結(jié)果如表1和2所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從表1可以看出，實(shí)施例1-4制得的貯氫合金比容量均在340mAh/g以上，而對(duì)比例l制得的貯氫合金比容量?jī)H為180mAh/g，因此，本發(fā)明制得的貯氫合金的比容量有了很大的提高。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從表2可以看出，實(shí)施例1-4制得的鎳氫電池的初始容量均達(dá)到2133毫安時(shí)以上，而且電池容量降至初始容量80%時(shí)的循環(huán)次數(shù)均為650次以上，而對(duì)比例1制得的電池的初始容量?jī)H為1800毫安時(shí)，循環(huán)次數(shù)也僅為150次，因此，采用本發(fā)明制得的貯氫合金的鎳氫電池的容量以及循環(huán)性能均有大幅度提高。權(quán)利要求1、一種貯氫合金，其特征在于，該合金具有式La(1-x)YxNiaCobMncBd表示的組成，式中，B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，x、a、b、c、d分別為Y、Ni、Co、Mn和B的摩爾分?jǐn)?shù)，0.05≤x≤0.5，2.5≤a≤3.5，0≤b≤0.5，0.05≤c≤1.0，0≤d≤1.0，3.0≤a+b+c+d≤4.0。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其中，0.1$b￡0.5。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其中，O.lSdSl.O。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其中，所述B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的兩種以上。5、權(quán)利要求1所述的貯氫合金的制備方法，該方法包括在保護(hù)氣體下，將合金原料進(jìn)行熔煉并冷卻凝固成鑄錠，其特征在于，所述合金原料的比例符合合金組成式La(卜x)YxNiaCobMncBd，式中，B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，x、a、b、c、d分別為Y、Ni、Co、Mn和B的摩爾分?jǐn)?shù)，0.05^^0.5，2,5^a￡3.5，0$bS0.5，0.05^^1.0，0$d$1.0，3.0^a+b+c+d^4.0。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，0.l￡h^0.5，0.1^^1.0。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述熔煉的溫度為1400-1700°C，時(shí)間為0.5-4小時(shí)。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述熔煉、冷卻的過(guò)程重復(fù)進(jìn)行2-4次。9、一種貯氫合金負(fù)極，該負(fù)極包括集流體和負(fù)載在集流體上的負(fù)極材料，所述負(fù)極材料包括負(fù)極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑，其特征在于，所述負(fù)極活性物質(zhì)為權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的貯氫合金。10、一種鎳氫二次電池，該電池包括電極組和堿性電解液，所述電極組和堿性電解液密封在電池殼體內(nèi)，所述電極組包括正極、負(fù)極及隔板，其特征在于，所述負(fù)極為權(quán)利要求9所述的負(fù)極。全文摘要本發(fā)明提供了一種貯氫合金，其中，該合金具有式La_(1-x)Y_xNi_aCo_bMn_cB_d表示的組成，式中，B為鋁、鐵、銅、錫、鈦、鉻和釩中的一種或幾種，x、a、b、c、d分別為Y、Ni、Co、Mn和B的摩爾分?jǐn)?shù)，0.05≤x≤0.5，2.5≤a≤3.5，0≤b≤0.5，0.05≤c≤1.0，0≤d≤1.0，3.0≤a+b+c+d≤4.0。本發(fā)明制得的貯氫合金的比容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中的貯氫合金的比容量。另外，通過(guò)采用本發(fā)明制得的貯氫合金制成的鎳氫電池的初始容量也有了提高，循環(huán)性能有大幅度的提高。文檔編號(hào)C22C1/02GK101355155SQ20071012963公開(kāi)日2009年1月28日申請(qǐng)日期2007年7月27日優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日發(fā)明者昊楊,耿偉賢申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司