[发明专利]一种锌基电池用复合集流体及其制备方法、负极片、锌基电池

说明书

本发明涉及一种锌基电池用复合集流体及其制备方法、负极片、锌基电池，属于电池技术领域。本发明的锌基电池用复合集流体，包括锌基体以及附着在锌基体上的导电层，所述锌基体为锌或锌合金或镀锌金属；所述导电层包括金属粉和粘结剂，所述金属粉为铜粉、锡粉、镁粉、钙粉、锌粉、钛粉、锰粉、铟粉、铅粉、镉粉、钯粉、铋粉、钨粉、钒粉中的至少一种。所述导电层还包括导电剂，所述导电剂为石墨、乙炔黑、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳纤维球中的至少一种。本发明的锌基电池用复合集流体，在锌基体表面设置导电层，导电层包含金属粉，既保证了集流体的导电性，又在一定程度上降低了集流体成本，进而从整体上降低了电池成本。

技术领域

本发明涉及一种锌基电池用复合集流体及其制备方法、负极片、锌基电池，属于电池技术领域。

背景技术

锌基电池是以锌为活性物质的电池，包括锌锰电池、锌镍电池、锌锂电池、锌锂锰电池、锌铝电池、锌银电池、锌空电池、锌铁电池、锌钠电池等。锌基电池具备无毒、无害、安全、高功率、高容量、高能量、长寿命、低成本等特性，在多个领域已经得到了广泛应用。该电池生产过程无废水、废气、有害物质排放，更加符合当下对绿色能源的要求。

低成本是锌基最突出的特点，由于其采用了锌材料作为电极材料，材料的成本较低。另外，锌基电池采用了水性电解液，一般为氢氧化钾溶液，不单提高了安全性，也大大降低了电池成本。

锌基电池中，负极集流体一般采用铜带或铜箔，由于金属铜的价格越来越贵，因此，负极集流体成为了锌基电池控制成本的瓶颈之一。

发明内容

本发明提供一种锌基电池用复合集流体，以降低锌基电池的制造成本。

本发明还提供一种上述锌基电池用复合集流体的制备方法，该方法原料易得，工艺简单，便于规模化生产。

本发明还提供一种锌基电池用负极片以及使用该负极片的锌基电池，该电池具有较低的成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种锌基电池用复合集流体，包括锌基体以及附着在锌基体上的导电层，所述锌基体为锌或锌合金或镀锌金属；所述导电层包括金属粉和粘结剂，所述金属粉为铜粉、锡粉、镁粉、钙粉、锌粉、钛粉、锰粉、铟粉、铅粉、镉粉、钯粉、铋粉、钨粉、钒粉中的至少一种。

所述金属粉与粘结剂的质量比为50-95:5-35。

所述导电层还包括导电剂，所述导电剂为石墨、乙炔黑、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、碳纤维球中的至少一种。

所述导电层还包括氧化物，所述氧化物为二氧化锡、氧化锌、二氧化锰、氧化铋、氧化铟中的至少一种。

所述导电层还包括氮化物，所述氮化物为氮化钙、氮化钛、氮化镁、氮化锶中的任意一种。

所述导电层还包括增强剂，所述增强剂为钛酸钙、锰酸锂中的至少一种。

所述金属粉的粒度为200-2000目。

锌基体的厚度与导电层的厚度之比为300-500:30-80。

一种上述的锌基电池用复合集流体的制备方法，包括如下步骤：

1)将金属粉、粘结剂、溶剂混合均匀，得到导电浆料；

2)将导电浆料涂覆在锌基体表面，烘干，即得。

上述烘干的温度为80-120℃。烘干的时间为30-120min，优选为30-120min。

一种锌基电池用负极片，包括负极集流体以及涂覆在负极集流体上的负极材料层，所述负极集流体为上述的锌基电池用复合集流体。

一种锌基电池，包括正极片和负极片，所述负极片为上述的锌基电池用负极片。