[发明专利]一种碱性锌锰电池

说明书

本发明涉及碱性锌锰电池领域，具体涉及一种碱性锌锰电池，包括正极帽（1）、正极环（2）、钢壳（3）、集流体铜钉（4）、负极锌膏（5）、隔膜纸（6）、密封圈（7）、支撑环（8）和负极底（9），正极环（2）由电解二氧化锰及导电剂石墨以及电解液组成，所述负极锌膏（5）包括锌粉，粘结剂，膨胀剂、电解液氢氧化钾溶液和聚乙二醇2000。本发明不影响甚至小幅提升碱锰电池放电性能，有效的解决了锌膏膨胀问题的同时，显著的降低了电池的析氢量，极大的降低了电池漏液风险。因而有效的提高了电池的放电性能，延长了电池的存储寿命，显著提高了电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及碱性锌锰电池领域，具体涉及一种碱性锌锰电池。

背景技术

在现有的一次电池能源体系中，碱性锌锰电池（碱锰电池）凭借其自身能量密度较高、价格低廉、便携性好等一系列优点得到广泛的应用。随着各种大功率，大电流放电用电器的出现，市场需求不断提高，对电池各方面的性能提出更严格的挑战，现有的电池性能远不能满足市场的需求，碱性锌锰电池的发展面临着巨大的挑战。

为了应对挑战，各种新型碱锰电池配方被开发应用，电池高功率，大电流等方面性能不断得到发展与突破，在满足市场需求的同时极大的促进了碱锰电池自身的发展。然而，碱锰电池依然存在许多问题垩待解决，例如锌膏膨胀导致电池存储性能衰减，漏液导致用电器损坏及安全事故等等。以往普遍的解决方案是寻找新型代汞缓蚀剂以解决电池产气，漏液问题，寻找更优的粘结剂，分散剂以解决锌膏膨胀问题。虽取得一定效果，但是，代汞缓蚀剂的加入通常带来电性能下降的危害，优良分散剂的引入往往意味成本的上升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碱性锌锰电池，解决现有的电池锌膏析氢量大，易膨胀，漏液现象频发，最终缩短电池的使用寿命的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种碱性锌锰电池，包括正极帽、正极环、钢壳、集流体铜钉、负极锌膏、隔膜纸、密封圈、支撑环和负极底，正极环由电解二氧化锰及导电剂石墨以及电解液组成，所述负极锌膏包括锌粉，粘结剂，膨胀剂、电解液氢氧化钾溶液和聚乙二醇2000。

进一步的，所述正极环中，电解二氧化锰所含的铜、镍、铁、汞等元素的含量分别小于或等于0.03%，水分含量小于或等于3%，所述导电剂是石墨，多孔石墨、膨胀石墨、石墨烯等碳材料中的一种或多种。

进一步的，所述负极锌膏中，锌粉为合金锌粉，并且负极中还分别含有0.01%-0.035% wt的铟和铋。

进一步的，所述负极锌膏中，聚乙二醇2000的含量为0.01%-0.5% wt。

进一步的，所述负极中，添加剂还含有0.01%-0.3% wt的硅酸钠、聚丙烯酸钠、铟的氧化物及氢氧化物、钡的氧化物及氢氧化物、全氟活性剂和十二烷基苯磺酸中的一种或多种。

进一步的，所述电解液中的氢氧化钾浓度范围为25%-40%，所述隔膜和负极的锌膏中电解液浓度范围为30-40%。

进一步的，按重量比，所述电解液中含有0.003%-0.004%的氧化锌。

所述负极锌膏的制作方法是：

将定量的锌粉，氧化锌，粘结剂，膨胀剂机械混合，并进行真空搅拌得到干粉；将定量的氧化锌溶于氢氧化钾溶液，制成锌膏电液；锌膏电液和干粉混合，并真空搅拌4h。

进一步的，所述锌粉含量为90-96% wt，氧化锌含量为4-4.7% wt,粘结剂含量为0.21-0.3% wt，膨胀剂含量为0.5-0.6% wt。

进一步的，所述负极的锌膏的制作方法是：