[發明專利]一種無汞鋅空氣電池用復合膜結構

在審

• 申請號: 202010688730.0
• 申請日: 2020-07-16
• 公開（公告）號: CN111769244A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 胡銘昌;周雪晴;陳瑋;薛建軍;薛江麗
• 申請（專利權）人: 廣州鵬輝能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M12/06
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所(普通合伙) 44229
• 代理人: 姜若天

本發明一種無汞鋅空氣電池用復合膜結構，由聚烯烴層和無紡布層兩層復合而成。所述聚烯烴層為活化處理后的聚烯烴微孔膜，微孔平均孔徑為1?60nm。聚烯烴微孔膜的厚度為25±5μm。聚烯烴微孔膜為聚丙烯或聚乙烯。本發明首次將聚烯烴層應用于無汞鋅空氣電池作為隔膜，并且將其設計為雙層結構，一方面可以增加保液性、提高電池放電容量保持率；另一方面其性價比高、易于制造。本發明克服了保液性較差、電池放電容量保持率低的問題。同時制備的操作簡單、結構簡單、成本低、并且使用方便。

技術領域

本發明涉及一種復合膜結構，具體而言，涉及一種無汞鋅空氣電池用復合膜結構。

背景技術

隨著現代制造技術的發展，日益增長的能源需求現已充斥生活的方方面面，小型便攜式裝置如手表、助聽器、藍牙耳機等能源需要也日益提高。鋅空氣電池因其高容量和低成本等眾多優點而作為目前市場上絕大多數助聽器的電池被廣泛使用。

鋅空氣電池是一種靠正極空氣和負極鋅來提供能量的金屬空氣電池，其優點在于較高的容量和較低的成本。其中，隔膜作為電池中的重要組成部分，其材料選擇大大地影響著鋅空氣電池性能是否優良，尤其是放電容量其及容量保持率方面。因此，能否發明一種性能良好的無汞鋅空氣電池隔膜是急需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠增加保液性、提高電池放電容量保持率、性價比高、易于制造的無汞鋅空氣電池用復合膜結構。以克服單一聚烯烴膜用于無汞鋅空氣電池隔膜，因其保液性較差，影響電池放電容量及其保持率的問題。本發明因其采取雙層隔膜的方式可有效地解決這個問題。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

一種無汞鋅空氣電池用復合膜結構，由聚烯烴層和無紡布層兩層復合而成。

作為優選的，在上述的無汞鋅空氣電池用復合膜結構中，所述聚烯烴層為活化處理后的聚烯烴微孔膜，微孔平均孔徑為1-60nm。所述聚烯烴微孔膜的厚度為25±5μm。所述聚烯烴微孔膜為聚丙烯或聚乙烯。單純的聚烯烴類并不親水，堿液不能有效通過隔膜，因此會采取親水表面處理。常用手段是通過磷酸酯類化合物或磺酸酯類化合物表面活化處理，使隔膜表面分子層羥基化然后再酯化處理則得到合適的親水表面。

作為優選的，在上述的無汞鋅空氣電池用復合膜結構中，所述無紡布層為以維尼綸纖維、木質漿纖維和粘膠纖維三者混合得到的無紡布吸液層。其質量百分比為維尼綸為50%-70%，木質漿纖維為20%-40%，粘膠纖維為5%-15%。無紡布吸液層的厚度為80±10μm。采用合適的纖維比例組合，既能保證無紡布層的吸液容量，又能保證無紡布層的親水性和機械強度。

作為優選的，在上述的無汞鋅空氣電池用復合膜結構中，所述聚烯烴層和無紡布層通過粘結劑溶液粘接復合。

作為優選的，在上述的無汞鋅空氣電池用復合膜結構中，所述粘結劑為聚乙烯醇。

作為優選的，在上述的無汞鋅空氣電池用復合膜結構中，所述無汞鋅空氣電池用復合膜結構的厚度為95±5μm。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明首次將聚烯烴層應用于無汞鋅空氣電池作為隔膜，并且將其設計為雙層結構，一方面可以增加保液性、提高電池放電容量保持率；另一方面其性價比高、易于制造。本發明克服了保液性較差、電池放電容量保持率低的問題。同時制備的操作簡單、結構簡單、成本低、并且使用方便。

附圖說明

圖1為本發明無汞鋅空氣電池用復合膜結構示意圖；

圖2為電池的放電穩定性對比圖；

圖3為電池的容量保持率對比圖。