铁镍电池概述

   铁镍电池是一种碱性蓄电池，其正极活性物质为氢氧化镍，负极活性物质为四氧化三铁制成的，电解液是氢氧化钠（NaOH）溶液，电动势1.3～1.4伏，所有电池材料无毒害，具有安全环保、寿命长、价格低等特性，是储能和低速电动车领域极具优势的绿色新能源电池。

1．传统的“铁镍袋式”蓄电池

铁镍电池源于1905年爱迪生的发明，他的初衷是为了制造一种廉价，寿命长、无毒害的电池以替代腐蚀性较强的铅酸蓄电池；当前的“铁镍袋式”蓄电池就是在爱迪生发明的基础上创新改良而成的，1955年由原苏联以军工方式向我国提供技术并援建第755厂，虽经60年的应用和发展，但由于集流体骨架技术等原因，至今铁镍电池仍然采用“袋式结构”无变化，电池比能量低、粉尘污染无法解决。

传统的“铁镍袋式”电池制造方法是：正极活性物质为金属镍粉末、负极活性物质为金属铁粉末，通过专用设备包粉机将粉状活性物质包裹在一个由穿孔镀镍钢带折成的扁平口袋内，经叠加压纹，定筋压片等工序制成正、负极板；正、负极板由绝缘物隔离，组合后装入金属或塑料壳体内，注入氢氧化钠（NaOH）溶液作为电解质。因电解质为碱性物质，故称为碱性蓄电池；碱性蓄电池电位差为1.25V，其电池容量可制成800安时以上，壳体可根据电池的使用环境，制作成镀镍钢壳或塑料壳体，该袋式电池具有结构坚固、耐充放电、无记忆、寿命长和容量大等优点，被国内外被广泛地应用于工矿机车、通讯、航海、UPS、铁路及国防等重要领域。

 然而袋式电池有其很大缺点制约了它的发展和应用：

（1）生产工艺：工艺复杂，设备投资成本高，生产效率低。

（2）生产环境：工艺金属粉尘污染，生产环境恶劣，劳动强度大。

（3）放电性能：高倍率放电性能差，通常只能1倍率下放电，

（4）比能量低：袋式电池只有20 Wh/kg左右，比铅酸电池还低。

2．新型“三维铁镍”电池

“三维铁镍”电池以发明专利“二次电池极板”技术为依托，以新型专利材料“3DF” 三维带极板为核心，采用“湿法拉浆”技术替代传统“袋式包粉”极板工艺，一举解决了生产环境的粉尘污染问题，电池的比能量由原来20Wh/kg提高到70 Wh/kg. 电性能有了极大的提高。

⑴ 新型载体材料——“3DF”三维带

对金属箔进行双向无落料穿孔，使其穿刺透孔的翻边毛刺相对金属箔表面立起，金属箔表面呈致密网格状的三维结构，然后经特殊工艺镀镍、气保高温退火处理，即为新型电池极板骨架材料—“3DF”三维带。

“3DF”三维带局部放大，凸显三维状双面翻边透孔毛刺 

⑵．“三维带”拉浆极板工艺

新型“三维铁镍”电池极板采用“三维带”湿法拉浆工艺，将活性物质的浆液涂覆于“3DF”三维带的表面，经烘干、压制成为“三维极板”，该工艺替代了传统的“袋式包粉”方法，消除了工艺粉尘环境污染，而改善了工作条件，大幅度降低了“铁镍电池”的生产成本。

三维带拉浆极板示意图

⑶．“3DF”三维极板技术

“3DF”三维带拉浆极板由于表面透孔毛刺作用，对表面涂覆的活性物质起到包容和镶嵌作用，提高了极板强度，改善了电池的大电流放电性能，降低了电池成本，该结构电池即为“3DF”极板技术。