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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114865109A(43)申请公布日2022.08.05(21)申请号202210683759.9(22)申请日2022.06.15(71)申请人四川大学地址610000四川省成都市一环路南一段24号(72)发明人陈云贵母仕佳(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640专利代理师唐亭(51)Int.Cl.H01M10/30(2006.01)H01M10/28(2006.01)H01M4/70(2006.01)H01M4/38(2006.01)H01M4/24(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种低压耦合电极氢镍电池及制备方法(57)摘要本发明公开了一种低压耦合电极氢镍电池及制备方法,包括耦合电极氢镍电池本体和与其连接的低压储氢罐;耦合电极氢镍电池本体包括密闭的电池壳体,设置在其内部的N个结构相同的耦合电极,耦合电极之间设置有隔膜;耦合电极包括层叠设置的正极、边缘离子绝缘且带氢气流道的集流体和氢负极;N个耦合电极两侧设置有隔膜,两侧隔膜外一侧设置有端正极,另一侧设置有端负极;端正极通过端正极集耳连接正极端极柱;端负极通过端负极集耳连接负极端极柱;本发明通过采用耦合电极和隔绝电解液的储氢合金储存氢气,显著降低了氢镍电池的体积和氢气工作压力,提升了氢镍电池的能量密度,解决了氢镍电池的本征安全性,提升了电池的比能量,保留了氢镍电池的超长寿命,生产效率高,生产成本更低。CN114865109ACN114865109A权利要求书1/1页1.一种低压耦合电极氢镍电池,其特征在于,包括耦合电极氢镍电池本体(1)和与其连接的低压储氢罐(18);耦合电极氢镍电池本体(1)包括密闭的电池壳体(14),设置在其内部的N个结构相同的耦合电极(2),耦合电极(2)之间设置有隔膜(6);耦合电极(2)包括层叠设置的正极(3)、边缘离子绝缘且带氢气流道的集流体(4)和氢负极(5);N个耦合电极(2)两侧设置有隔膜(6),两侧隔膜(6)外一侧设置有端正极(8),另一侧设置有端负极(9);端正极(8)通过端正极集耳(10)连接正极端极柱(12);端负极(9)通过端负极集耳(11)连接负极端极柱(13)。2.根据权利要求1所述的一种低压耦合电极氢镍电池,其特征在于,所述集流体(4)为折线形结构。3.根据权利要求2所述的一种低压耦合电极氢镍电池,其特征在于,所述氢负极(5)包括由集流体(4)一侧形成的氢气流道(20)、设置在集流体(4)氢气流道(20)下方的氢气扩散层(21)和设置在氢气扩散层(21)下方与其接触设置的催化剂(22)。4.根据权利要求3所述的一种低压耦合电极氢镍电池,其特征在于,所述集流体(4)四周外表面涂覆有憎水绝缘层(7)。5.根据权利要求1所述的一种低压耦合电极氢镍电池,其特征在于,所述端正极(8)与电池壳体(14)之间设置有隔膜,端负极(9)与电池壳体(14)之间设置有隔膜。6.根据权利要求1所述的一种低压耦合电极氢镍电池,其特征在于,所述耦合电极氢镍电池本体(1)和低压储氢罐(18)之间通过氢气管道(16)连接;氢气管道(16)中靠近耦合电极氢镍电池本体(1)侧设置有阻水阻氧塞(15);氢气管道(16)上还设置有氢气控制阀(17)。7.根据权利要求3所述的一种低压耦合电极氢镍电池,其特征在于,所述集流体(4)为镍板、镀镍钢板、钛板和石墨板中的一种;氢气扩散层(21)为疏水碳纸、疏水碳布和疏水处理的泡沫镍中的一种或两种及以上混合构成;催化剂(22)为非贵金属催化剂,为金属、合金或化合物中的一种或两种及以上混合构成。8.根据权利要求1所述的一种低压耦合电极氢镍电池,其特征在于,所述低压储氢罐(18)中装载有储氢合金(19),储氢合金为AB5型、AB型、AB2型、BCC型、La‑Mg‑Ni系、镁系中的一种或两种及以上混合构成。9.如权利要求4所述一种低压耦合电极氢镍电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:将集流体(4)的一面涂覆正极(3)浆料,烘干;进入双辊机进行辊压,双辊机中一个辊是光棍,另一个辊的表面为氢气流道(20)形状;辊压时正极(3)面向光辊;辊压完成后在集流体(4)四周外表面涂覆憎水绝缘层(7);氢气扩散层(21)一面涂覆催化剂(22),烘干烧结后待用;氢气扩散层(21)另一侧与集流体(4)的氢气流道(20)侧贴合;步骤2:端正极(8)上焊接端正极集耳(10),端负极(9)上焊接端负极集耳(11);按照隔膜(6)、端正极(8)、隔膜(6)、N个用隔膜(6)隔离的耦合电极(2)、隔膜(6)、端负极(9)、隔膜(6)设置位置依次叠放;端正极集耳(10)连接正极端极柱(12),端负极集耳(11)连接负极端极柱(13);将