[發(fā)明專利]堿性鋅錳干電池正極鋼殼及堿性鋅錳干電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710994644.0
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107658477B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左曉偉;袁勝平;王勝兵;王琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川長(zhǎng)虹新能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M6/08
• 分類號(hào): H01M6/08;H01M4/06
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫

本發(fā)明公開(kāi)了一種堿性鋅錳干電池正極鋼殼及堿性鋅錳干電池，屬于化學(xué)電源領(lǐng)域。堿性鋅錳干電池正極鋼殼，該正極鋼殼為內(nèi)壁噴涂有導(dǎo)電涂層的正極鋼殼；所述導(dǎo)電涂層含有以下質(zhì)量份的組分：鈦酸鍶鋇1～8份，石墨烯1～8份，導(dǎo)電劑100～400份，粘接劑1～16份。上述堿性鋅錳干電池正極鋼殼的制備方法，包括以下步驟：將鈦酸鍶鋇和石墨烯充分混合，進(jìn)行球磨；球磨完成后，將鈦酸鍶鋇和石墨烯的球磨混合物與導(dǎo)電劑、粘接劑混合，制得導(dǎo)電涂料；采用上述導(dǎo)電涂料對(duì)鋼殼內(nèi)壁噴涂導(dǎo)電涂層，干燥，即得。采用本發(fā)明堿性鋅錳干電池正極鋼殼制備堿性鋅錳干電池，能夠有效降低短路情況下的電池溫度，同時(shí)不影響電池性能，具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)電源領(lǐng)域，具體涉及一種堿性鋅錳干電池正極鋼殼及堿性鋅錳干電池。

背景技術(shù)

堿性鋅錳干電池作為人們?cè)谌粘Ｉ钪凶畛Ｒ?jiàn)的電池類型，具有價(jià)格適中、環(huán)保、比能量高等諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著近年來(lái)電池制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，堿性鋅錳干電池的容量在不斷提升，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。但是，隨著堿性鋅錳干電池使用量的增加和容量的提升，因使用者誤操作導(dǎo)致的電池漏液、爆炸等安全事故層出不窮，其中很大一部分是電池外部短路導(dǎo)致的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

眾所周知，當(dāng)堿性鋅錳電池發(fā)生外部短路時(shí)，電池的正負(fù)極被直接接通，電池內(nèi)通過(guò)的電流較大，導(dǎo)致電池本體溫度快速上升，目前市場(chǎng)銷(xiāo)售的堿性鋅錳干電池短路溫度達(dá)到160℃以上。從堿性鋅錳干電池的構(gòu)造可知，堿性鋅錳干電池(圖1)主要由正極鋼殼1、密封件、正極7、負(fù)極5、隔離紙6五大部分組成。其中，密封件由負(fù)極端2、密封圈3和負(fù)極集流體4組裝而成。堿性鋅錳電池正極鋼殼不同于其他電池，它既是電池的裝載容器，也是正極集流體。正極活性物質(zhì)與鋼殼內(nèi)表面充分接觸，正極鋼殼通過(guò)與活性材料的物理接觸將電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電子匯集并導(dǎo)出至外電路，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。正是由于堿性鋅錳電池鋼殼的特殊性，鋼殼作為裝載容器和正極集流體，其導(dǎo)電屬性導(dǎo)致其隔熱性較差，因此當(dāng)電池因短路致使電池本體溫度迅速上升時(shí)，高溫會(huì)快速傳遞到鋼殼表面，使鋼殼表面溫度可達(dá)到160℃以上。這樣，鋼殼作為直接接觸使用者的部位，其高溫極易造成使用者燙傷，具有極大的安全隱患。

目前，在堿性鋅錳干電池正極鋼殼研究領(lǐng)域，大致的研究反向分為兩個(gè)方面。一個(gè)方面是提升正極鋼殼的導(dǎo)電能力，達(dá)到降低電池內(nèi)阻、提升電池放電性能的目的；另外一個(gè)方面是降低正極鋼殼在長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存中的腐蝕，達(dá)到提升電池儲(chǔ)存壽命的目的。在通過(guò)改進(jìn)正極鋼殼來(lái)達(dá)到降低電池短路溫度、以降低電池短路環(huán)境下的安全風(fēng)險(xiǎn)這一方面，目前處于空白狀態(tài)。

本發(fā)明的正是為了解決上述問(wèn)題，提供一種能夠有效降低在短路情況下電池溫度的堿性鋅錳干電池用正極鋼殼。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種堿性鋅錳干電池正極鋼殼，該正極鋼殼能夠有效降低短路情況下的電池溫度，從而達(dá)到降低堿性鋅錳干電池在短路環(huán)境中的安全風(fēng)險(xiǎn)的目的，同時(shí)不影響電池性能。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案提供了一種堿性鋅錳干電池正極鋼殼，該正極鋼殼為內(nèi)壁噴涂有導(dǎo)電涂層的正極鋼殼；所述導(dǎo)電涂層含有以下質(zhì)量份的組分：鈦酸鍶鋇1～8份，石墨烯1～8份，導(dǎo)電劑100～400份，粘接劑1～16份。

其中，上述所述的堿性鋅錳干電池正極鋼殼中，所述導(dǎo)電涂層的厚度為0.5μm～25μm。

本發(fā)明還提供了上述堿性鋅錳干電池正極鋼殼的制備方法，該方法包括以下步驟：

A、將鈦酸鍶鋇和石墨烯充分混合，進(jìn)行球磨；球磨完成后，將鈦酸鍶鋇和石墨烯的球磨混合物與導(dǎo)電劑、粘接劑混合，制得導(dǎo)電涂料；

B、采用步驟A所得導(dǎo)電涂料對(duì)鋼殼內(nèi)壁噴涂導(dǎo)電涂層，干燥，得堿性鋅錳干電池正極鋼殼。

其中，上述所述的堿性鋅錳干電池正極鋼殼的制備方法中，步驟A中，所述球磨的球磨球料比為2～10：1，球磨轉(zhuǎn)速為100～200r/min，球磨時(shí)間為2～3h。