[发明专利]一种碱性干电池用正极壳体及碱性干电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种碱性干电池用正极壳体及碱性干电池。

背景技术

正极采用二氧化锰、负极采用含有锌、电解液等碱性水溶液的碱性干电池，由于其性能较好、成本低廉且无环境污染而成为各种设备的电源提供装置。

现有的碱性干电池通常为圆筒状，由一电池壳体将碱性干电池密封从而使得内部的电解液等与外界环境隔离。然而若碱性干电池被不正常使用时，碱性干电池内部的化学物质易发热产生大量气体从而使得碱性干电池内部的压强增大，使得碱性干电池产生爆炸的危险。

为解决上述问题，公开号为CN102290539A的中国专利“电池壳生产工艺及电池壳”公开如下技术方案：在电池壳壳底周围的金属板上镌刻纹路，使得内部的气体可通过纹路泄露出来从而避免碱性干电池发生爆炸。上述方案虽然降低了碱性干电池爆炸的概率，但也使得碱性干电池彻底报废同时通过纹路泄露的气体也对人体产生不良影响、降低用户体验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种安全性能良好的碱性干电池用正极壳体。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种碱性干电池用正极壳体，所述正极壳体由钢材及附着于钢材内外表面的镀镍层构成；所述钢材的各组分重量百分比为：碳：0.01％～0.03％，硅≤0.02％，锰：0.18％～0.23％，磷≤0.02％，硫≤0.018％，酸溶铝：0.005％～0.04％，余量为铁；所述正极壳体中靠近碱性干电池负极侧的端部向碱性干电池正极侧延伸8-12毫米的部分的钢材厚度为0.35至0.45毫米；其他部分的钢材厚度大于等于0.3毫米。

进一步地，所述钢材内侧表面镀镍层厚度大于等于0.35μm，外侧表面镀镍层厚度大于等于2.3μm。

本发明还提供一种碱性干电池，其包括上述正极壳体、填充于正极壳体内部的正极合剂粒料和凝胶状负极，底板以及封口板；所述正极合剂粒料和凝胶状负极被隔膜隔开，所述正极壳体开口端部隔着封口板的端部而敛缝在底板的周边部从而封闭碱性干电池。

进一步地，所述正极合剂粒料包括电解二氧化锰、石墨和正极电解液；电解二氧化锰、石墨和正极电解液的重量比为：100∶(5-10)∶(2-5)。

进一步地，所述电解二氧化锰的理化参数为：

粒径分布占比：粒径小于等于45μm的电解二氧化锰占比为60％-70％，粒径大于45μm小于等于75μm的电解二氧化锰占比为20％-22％，粒径大于75μm小于等于150μm的电解二氧化锰占比为8％-12％，粒径大于150μm的电解二氧化锰占比为1％-3％；

PH值为5-7；

电位为250-270mv；

体积平均粒径为30-40μm；

视比重为1.5-2.0g/ml。

进一步地，所述正极电解液为氢氧化钾水溶液，所述氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的重量百分比为30％-50％。

进一步地，所述凝胶状负极包括锌合金粉末以及碱性电解液；所述碱性电解液包括交联型聚丙烯酸、交联型聚丙烯酸钠、负极电解液、氧化铟以及水；相对于100重量份的锌合金粉末，交联型聚丙烯酸的重量份数为1.1-1.2，交联型聚丙烯酸钠的重量份数为0.1-0.2，负极电解液的重量份数为50-60，氧化铟的重量份数为0.02-0.05，水的重量份数为1-4。

进一步地，所述锌合金粉末中各元素的重量含量为：锌元素：大于等于98％，氧化锌：小于等于0.4％，铋元素：300ppm，铟元素：300ppm，铝元素：25ppm，钙元素：125ppm，汞元素、铜元素、镍元素、锑元素、砷元素、铬元素，钼元素，钒元素均小于等于1ppm，铁元素、锡元素小于等于2ppm，镉元素小于等于5ppm，铅元素小于等于30ppm。

进一步地，所述负极电解液为氢氧化钾水溶液，所述氢氧化钾水溶液中氢氧化钾的重量百分比为30％-40％。

进一步地，所述封口板为尼龙制封口板，所述尼龙制封口板的爆破压力为2.5MPa。

本发明通过设计碱性干电池正极壳体的原料成分以及正极壳体与镀镍层各部分的厚度参数使得碱性干电池的安全性能更加优异，可以有效杜绝短路使用后爆炸的发生，同时本发明的正极壳体还对尼龙制封口板的爆破压力的适应性较强，可以提升碱性干电池的耐漏液性能，降低尼龙制封口板的生产成型难度。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例中的碱性干电池的剖视示意图；