本发明专利技术公开了一种碱性电化学电池，所述碱性电化学电池具有含有电化学活性阳极材料的阳极、含有电化学活性阴极材料的阴极、介于所述阳极和所述阴极之间的分隔体、和电解质。所述电解质包含溶解在水中的氢氧化物。与所述电解质结合的所述分隔体具有介于约100mOhm-cm2和约220mOhm-cm2之间的初始面比电阻。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及碱性电化学电池。
技术介绍
电化学电池或电池通常用作电能来源。蓄电池包含通常称作阳极的负极和通常称 作阴极的正极。阳极包含可被氧化的活性材料。阴极包含或消耗能够被还原的活性材料。 阳极活性材料能够还原阴极活性材料。分隔体设置在阳极和阴极之间。该些部件设置在金 属罐中。 当使用蓄电池作为装置中的电能来源时，阳极和阴极发生电接触，使电子流过装 置，发生相应的氧化和还原反应W提供电能。与阳极和阴极接触的电解质包含流过电极之 间的分隔体的离子W在放电期间保持蓄电池整体的电荷平衡。 制备更适于向现代电子设备供电的电池的需求保持增长，所述电子设备诸如玩 具；遥控器；音频装置库电筒；数码相机和外部摄影设备；电子游戏；牙刷；收音机讯时 钟。也期望电池具有长使用寿命。需要提供碱性电解质溶液和分隔体组合用于蓄电池，从 而提供较低的总蓄电池阻抗W大幅提高总体蓄电池性能，诸如功率容量和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术设及碱性电化学电池，其包括阳极、阴极、在所述阳极和所述阴极之间的分 隔体、和电解质。阳极包含电化学活性阳极材料。阴极包含化学活性阴极材料。电解质包含 溶解在水中的氨氧化物。与电解质组合的分隔体具有介于约lOOmOhm-cm2和约220m0hm-cm2 之间的初始面比电阻。【附图说明】 虽然在说明书之后提供了特别指出和清楚地要求保护本专利技术的权利要求书，但是 据信通过下面的描述并结合附图可W更好地理解本专利技术。 图1是本专利技术的电化学电池的横截面。[000引图2是本专利技术的电化学电池的另一个视图。【具体实施方式】 电化学电池或电池可为一次电池或二次电池。一次电池是指仅放电（如， 放电至耗尽）一次，然后丢弃。一次电池在例如DavidLinden,化nclbookof Batteries(McGraw-Hill,第2版，1995)中有所描述。二次电池旨在进行再充电。二次 电池可放电并随后再充电多次，例如超过五十次、一百次、或更多次。二次电池在例如 Fa化&Sa化ind，"A化alineStorageBatteries",JohnWil巧&Sons，Inc. 1969;美国专利 345, 124 ;和法国专利164, 681中有所描述，该些专利均W引用方式并入。因此，电池可包括 各种电化电偶和电解质组合。虽然本文提供的说明书和实例针对一次碱性电化学电池，应 当理解，本专利技术应用于一次碱性电池和二次碱性电池，并且一次碱性电池和二次碱性电池， 无论它们的实施例如何，在本专利申请的范围内，不限于该一个实施例。 参见图1，碱性电化学电池（蓄电池）10包括阴极12、阳极14、分隔体16和外壳 18。蓄电池10还包括集流体20、密封件22W及起蓄电池10负端子作用的负极金属端帽 24。用于电池正端子的正支托26位于蓄电池10的相对于负金属端帽24的端部。电解质 溶液（未示出）分散在蓄电池10各处。蓄电池10可为例如AA、AAA、AAAA、C、或D碱性蓄 电池。 外壳18可为常用于一次碱性电池的任何常规类型，并且可由任何合适的材料制 备，诸如例如锻镶冷轴钢或塑料。密封件22可由例如聚酷胺（巧龙）制备。外壳18可具 有常规的圆柱体形状-或可具有任何其它合适的非圆柱体形状，例如棱柱形状。外壳18 的内壁可用对电极具有低电接触电阻的材料处理。外壳18的内壁可锻有例如镶、钻，或锻 有加载碳的漆。 集流体20可由金属例如锋、铜、黄铜、或任何其它合适的材料制备。集流体20可 任选地锻有锡、锋、饿、铜、或另一种在集流体20和（例如）阳极14之间具有低电接触电阻 的合适材料。 阴极12包含一种或多种电化学活性阴极材料。电化学活性阴极材料可包括铺 氧化物、二氧化铺、电解二氧化铺（EMD)、化学二氧化铺（CMD)、高功率电解二氧化铺（HP EMD)、A二氧化铺、W及它们的混合物。其它电化学活性阴极材料包括但不限于氧化银、氧 化镶、哲基氧化镶、氧化铜、氧化饿、高化合价镶、它们的合金、W及它们的混合物。氧化镶可 包括哲基氧化镶、哲基氧化钻涂覆的哲基氧化镶、脱裡层状氧化裡镶、W及它们的组合。哲 基氧化镶可包括0 -哲基氧化镶、丫 -哲基氧化镶、和/或0 -哲基氧化镶和/或丫 -哲基 氧化镶的共生物。哲基氧化钻涂覆的哲基氧化镶可包括哲基氧化钻涂覆的0-哲基氧化 镶、哲基氧化钻涂覆的丫-哲基氧化镶、和/或哲基氧化钻涂覆的0-哲基氧化镶和丫-哲 基氧化镶的共生物。氧化镶可包括部分脱裡的层状氧化镶，其具有化学通式Lii-H NiO巧]，其中0.Kx<0. 9和0. 1勺<0. 9。高化合价镶可例如包括四价镶。 优选的电化学活性阴极材料是二氧化铺，其具有至少约91重量％的纯度。电解二 氧化铺（EMD)是电化学电池优选的二氧化铺形式，该是因为它的高密度并且因为它通过电 解方法便利地W高纯度获取。化学二氧化铺（CMD)是一种化学合成的二氧化铺，其也被用 作电化学电池中的电化学活性阴极材料，该电化学电池包括碱性电池和高能电池。EMD通常通过直接电解硫酸铺和硫酸的浴槽来制造。制造EMD的方法及其性能见 于Batteries,KarlV.Kordesch编辑，MarcelDekker，Inc.，NewYork,Vol. 1，（1974)，第 433-488页。CMD通常通过本领域已知的方法"Sedema方法"制备，该是一种化学方法，由美 国专利2, 956, 860(Welsh)公开。电池级Mn〇2可经由Sedema方法，使用MnS〇4和碱金属氯 酸盐（优选化Cl〇3)的反应混合物制备。二氧化铺的经销商包括Tronox、Erachem、Tosoh、 DeltaManganese、和Xiangtan。 在其中需要非常低的或不需要电池崎变的蓄电池中，可使用高功率化巧EMD。优选 地，HPEMD具有至少1. 635的开路电压（0CV)。合适的HPEMD可从TronoxW商品名化曲 Drain商购获得。 阴极12也可包括碳颗粒和粘合剂。阴极12也可包括其它添加剂。阴极12将具 有孔隙率。阴极孔隙率优选地介于约22%和约31%之间。阴极孔隙率在制造时通过下式 计算：[001引 ％阴极孔隙率=(1 -(阴极固体体积今阴极体积））X100 阴极孔隙率通常在制造时计算，因为孔隙率将随时间推移而变化，该是由于与电 解质润湿阴极及蓄电池放电相关联的阴极溶胀。 阴极中包括碳颗粒W允许电子流过阴极。碳颗粒可为石墨，例如膨胀石墨和天然 石墨。优选的是阴极中的碳颗粒量非常低，例如，小于3. 75%，或者甚至小于3. 5%，例如 2. 0%至3. 5%。较低的碳含量能够在阴极内包含较高含量的活性材料，并且不增加电池体 积或减少空隙体积（其必须被保持在或不低于某一水平W防止当电池内产生气体时，内部 压力升得太高）。可从例如Timcal获取合适的膨胀石墨。 一些优选的电池含有按重量计约2 %至约3. 5 %的膨胀石墨。在一些具体实施中， 该允许EMD含量为按供应重量计约89%至91 %。（EMD含有按供应当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碱性电化学电池，所述碱性电化学电池包括含有电化学活性阳极材料的阳极、含有电化学活性阴极材料的阴极、介于所述阳极和所述阴极之间的分隔体、和含有溶于水的离子传导性组分的电解质，并且与所述电解质结合的所述分隔体具有介于100mOhm‑cm2和220mOhm‑cm2之间的初始面比电阻。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·N·伊萨娃，M·波琴，J·J·塞尔韦拉，
申请(专利权)人：吉列公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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