近期，國家火炬計劃重點項目承擔(dān)單位內(nèi)蒙古稀奧科貯氫合金有限公司打破國外技術(shù)壁壘，研發(fā)出的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的混合動力汽車用鎳氫電池負極材料，通過自治區(qū)科技廳組織的專家驗收。項目開發(fā)的鎳氫電池貯氫合金，解決了因較高的比表面積而特別易于氧化和接觸不良導(dǎo)致導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能進一步下降的難題，為新能源動力汽車國產(chǎn)化攻克了一項關(guān)鍵技術(shù)。
鎳氫動力電池的性能與其正極材料、負極材料、隔膜和電解液的性能以及這些材料在發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時的各種電化學(xué)行為等有關(guān)，其中負極材料貯氫合金是影響鎳氫動力電池性能的非常重要的影響因素之一。目前市售普通AB5貯氫合金尚不能很好的滿足鎳氫動力電池的發(fā)展需要。內(nèi)蒙古稀奧科貯氫合金有限公司于2014年開始實施火炬計劃——“混合電動汽車用鎳氫電池貯氫合金的產(chǎn)業(yè)化”項目，經(jīng)過三年的研究、設(shè)計和開發(fā)，生產(chǎn)出2款功率型貯氫合金，并在動力型鎳氫電池上應(yīng)用，使動力型鎳氫電池高溫60℃時放電容量達到常溫的84.4%；循環(huán)使用800周后容量保持率達到85.3%。
該項目在AB5型動力貯氫合金研發(fā)方面，通過對合金中輕稀土鑭、鈰比例的調(diào)整，提高和改善了合金的倍率放電性能以及低溫放電性能；通過化學(xué)計量比來改善合金的組織結(jié)構(gòu)、相組成、平衡氫壓、放電容量、活化性能、循環(huán)壽命及高倍率放電性能；通過調(diào)整合金中錳的含量，得到適合于動力性貯氫合金所需的PCT平臺壓力。在貯氫合金粉末表面處理技術(shù)方面，科技人員在國內(nèi)外率先采用真空蒸發(fā)鍍膜的方法對貯氫合金粉末進行了鍍膜金屬鎳、銅、鋁的表面處理研究。結(jié)果表明真空蒸發(fā)鍍膜金屬技術(shù)，可以在不破壞合金原有成分和結(jié)構(gòu)的條件下于合金粉末表面獲得均勻的具有良好防腐性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能的金屬鍍層，可以克服溶液鍍膜對合金的腐蝕和氧化破壞問題，明顯改善合金的容量、高倍率性能，提高合金循環(huán)壽命。
項目在研發(fā)A2B7型儲氫合金方面，科技人員優(yōu)化了能夠穩(wěn)定控制A2B7型儲氫合金中鎂含量及相結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝，使合金中A2B7型相的相豐度達到88%以上，并且合金中鎂含量與設(shè)計值偏差不超過5%。在此基礎(chǔ)上，進一步開發(fā)具有超堆垛結(jié)構(gòu)、低成本、低自放電、高容量的A2B7型儲氫合金，用于生產(chǎn)高容量鎳氫電池。通過該項目的研發(fā)，開發(fā)出適合此類合金的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備，實現(xiàn)了A2B7型儲氫合金的產(chǎn)業(yè)化；分別開發(fā)出以高倍率低自放電性能為主的A2B7型儲氫合金，進一步擴大鎳氫電池的應(yīng)用范圍。
內(nèi)蒙古稀奧科貯氫合金有限公司利用現(xiàn)有設(shè)備和生產(chǎn)工藝，通過對貯氫合金成分和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和控制、熔煉和后處理設(shè)備及工藝的改造，試驗篩選可用于900公斤以上真空中頻感應(yīng)熔煉爐生產(chǎn)高功率型貯氫合金的配方和工藝參數(shù)，以及開發(fā)貯氫合金粉末表面處理技術(shù)和電沉積表面處理的中試設(shè)備和工藝條件，建立一套可單次處理100公斤以上合金粉末的電沉積金屬薄膜表面處理裝備，最終可實現(xiàn)年產(chǎn)300噸以上可用于混合電動汽車動力鎳氫電池的負極貯氫合金粉材料。
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