[發明專利]一種堿性鋅錳電池用水基導電石墨乳及制備方法

在審

• 申請號: 201911140198.2
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110885597A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 郭太昌;郭亮;劉春勝
• 申請（專利權）人: 山東潤輝石墨制品有限公司
• 主分類號: C09D133/04
• 分類號: C09D133/04;C09D161/20;C09D5/24;C09D5/08;C09D7/20
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 張清彥

本發明公開一種堿性鋅錳電池用水基導電石墨乳及其制備方法，涉及鋅錳電池技術領域，是以水為溶劑，以石墨和碳黑為主要導電基料，以水性樹脂為粘結基料，輔以助劑混配而成；其混配成分的重量比為：水性樹脂溶液10～40份，羧甲基纖維素鈉0.3～1份，潤濕分散劑1～3份，流平劑0.1～2份，成膜助劑1～8份，石墨和炭黑10～40份，抗閃銹劑1～3份，消泡劑0.1～2份，氨水0.1～1份，水30～80份，丙二醇甲醚1～3份。本發明的堿性鋅錳電池用水基導電石墨乳解決了現有的溶劑導電石墨乳生產現場環境惡劣、干膜導電的能力不足和抗腐蝕能力差的問題。

技術領域

本發明涉及鋅錳電池技術領域，特別涉及一種堿性鋅錳電池用水基導電石墨乳及其制備方法。

背景技術

節能和環保是當今世界的兩個重點關注的問題，因此高效、新型綠色的環保型產品已經成為各國科學家的重點發展方向之一。

堿性鋅錳電池導電石墨乳主要用于堿性鋅錳電池陽極金屬外殼內的噴涂。目前國內堿性鋅錳電池生產廠家普遍采用溶劑型導電石墨乳。其主要缺陷在于：

(1)溶劑型導電石墨乳的溶劑為酮類溶劑、酯類溶劑、苯類溶劑、醇類溶劑等。在生產使用現場這些有機溶劑占導電石墨乳產品總重量的40％-80％。由于這些溶劑多為易燃易爆且有毒性，導致生產現場環境惡劣，且存在安全隱患，VOC更是嚴重超標，不符合環境保護及安全生產要求，是一項急需解決的關鍵問題。

(2)市場上溶劑導電石墨乳普遍存在其干膜導電的能力不足，其干膜體積電阻率在0.4—2.0Ω.cm之間，嚴重影響到電池的充放電能力。

(3)絕大多數水性導電石墨乳產品普遍存在抗腐蝕能力差，抗霉變性能弱的問題。

發明內容

本發明提供一種堿性鋅錳電池用水基導電石墨乳及其制備方法，解決現有的導電石墨乳生產現場環境惡劣、干膜導電的能力不足和抗腐蝕能力差的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種堿性鋅錳電池用水基導電石墨乳，是以水為溶劑，以石墨和碳黑為主要導電基料，以水性樹脂為粘結基料，輔以助劑混配而成；其混配成分的重量比為：水性樹脂10～40份，羧甲基纖維素鈉0.3～1份，潤濕分散劑1～3份，流平劑0.1～2份，成膜助劑1～8份，石墨和炭黑10～40份，抗閃銹劑1～3份，消泡劑0.1～2份，氨水0.1～1份，水30～80份，丙二醇甲醚1～3份。

其中，優選地，所述石墨為微粉石墨，石墨和炭黑可以為任意重量比。

其中，優選地，所述水性樹脂為氨基樹脂或丙烯酸樹脂。

其中，優選地，所述潤濕分散劑為酯嵌段共聚物。

其中，優選地，所述的流平劑為聚氨酯類流平劑。

其中，優選地，所述成膜助劑為所述成膜助劑為十二醇酯。

其中，優選地，所述抗閃銹劑為含有鋅鹽的胺類螯合物。

其中，優選地，所述消泡劑為聚醚改性的硅油。

一種堿性鋅錳電池用水基導電石墨乳的制備方法，包括下述步驟：

(1)將羧甲基纖維素鈉均勻分散于水中，配成羧甲基纖維素鈉水溶液，并靜置24小時；

(2)將羧甲基纖維素鈉水溶液轉入高速分散機中開始攪拌，轉速為600轉/分，邊攪拌邊加入潤濕分散劑、消泡劑、石墨和碳黑，攪拌15分鐘，然后將轉速調至1200～1600轉/分，繼續攪拌分散20分鐘；

(3)將以上分散好的料液轉入裝有氧化鋁球的球磨機或砂磨機中繼續研磨分散4小時；