[发明专利]柔性碱性一次电池负极的制备方法

说明书

本发明要求保护柔性碱性一次电池负极的制备方法，包括如下步骤：(1)制备电流收集器，(2)电极制备，分别称取重量百分比为70％～90％活性材料、1％～25％导电剂、0～10％的添加剂和1％～10％粘结剂作为原料，再将上述原料溶解在1～20倍于原料重量的溶剂中，进行搅拌分散处理，最后进行粘稠度调节，作为电极合剂备用，(3)然后将电流收集器加热至70℃～100℃，将电极合剂涂在所述电流收集器上，进行涂抹或者辊压制成电极薄片，最后进行烘干处理。本发明的柔性碱性一次电池的制备工艺生产的负极材料，所有部分均带有相对较高的柔性，其整体柔性，以及在弯折后的电化学性能与其他类型碱性一次电池比较性能接近，且在弯折100次后仍可保留90％以上的初始容量。

技术领域

本发明属于电池加工处理技术领域，具体涉及柔性碱性一次电池负极的制备方法。

背景技术

近年来，柔性便携式的电子产品如可卷绕式显示屏、柔性液晶显示屏和全柔性可穿戴电子设备等概念的提出不仅引起了广大消费者的兴趣和期待，更引发了科研工作者对柔性电子技术的研究热潮。柔性电子技术中的柔性电源部分作为电子产品供电的主要来源，有锌锰一次电池、锌锂一次电池、锂离子二次电池、银锌二次电池和超级电容器。

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度。

碱性电池是成功的高容量干电池，也是具性能价格比的电池之一。碱性电池是以二氧化锰为正极，锌为负极，氢氧化钾为电解液。电极材料作为碱性一次电池主要部分，其材料柔性化为一个柔性碱性一次电池产品所不可缺少的特性。柔性化的电极主要由高分子纳米纤维作为基体，纳米级电解二氧化锰材料作为活性材料以及以石墨为主的碳材料作为导电材料共同附着在纳米基体上，形成柔性复合电极材料。柔性碱性一次电池是一个平面的五层结构设计，含有电流收集器、电极、胶状电解液材料，所有使用的材料均为柔性材料，柔性碱性一次电池三个柔性主要部分的合成，制备工艺也至关重要。目前还没有一种适用于柔性碱性一次电池主体结构或者电极材料的制备工艺。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提供了一种适用于柔性碱性一次电池负极部分制备工艺。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，柔性碱性一次电池负极的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备电流收集器，根据最终产品特性选择制备电流收集器；

(2)电极制备，分别称取重量百分比为70％～90％活性材料、1％～25％导电剂、1％～10％粘结剂和0～10％的添加剂作为原料，再将上述原料溶解在1～20倍于原料重量的溶剂中，进行搅拌分散处理，最后进行粘稠度调节，作为电极合剂备用，

(3)然后将电流收集器加热至70℃～100℃，通过刮刀涂抹方式，将电极合剂涂在所述电流收集器上，进行涂抹或者辊压制成电极薄片，最后进行烘干处理。

本发明优选技术方案中，步骤(1)中选择的电流收集器为厚度小于0.2mm的金属膜，优选为金属网状结构，更优选地为不锈钢网膜，且网格大小1mm～5mm之间；或者为导电胶水、导电涂料涂布在碳导电布上制成。

本发明优选技术方案中，所述活性材料为锌粉，导电剂选自导电炭黑、膨胀石墨等导电性能优异的碳材料。

本发明优选技术方案中，所述添加剂包括添加剂A和添加剂B，

所述添加剂A为碳纳米材料，所述碳纳米材料包括但不限于多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、功能化碳纳米管、单层石墨烯、多层石墨烯、碳纳米纤维中的一种或多种。

所述添加剂B包括但不限为氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铋、氧化铂、氧化铝中的一种或多种。