碱性电池正电极体、碱性电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碱性电池正电极体,其包括以下按重量份计的原料：二氧化锰80‑100份，硬脂酸钙0.1‑0.5份，聚丙烯酸0.1‑0.5份，硫酸钡1‑2份，石墨5‑6份；并公开了一种包括上述碱性电池正电极体的碱性电池，其与普通碱性电池相比，具有更好的放电性能和贮存性能，同时安全性更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碱性电池
，尤其是碱性电池正电极体、碱性电池及其制备方法。
技术介绍
碱性电池亦称碱性锌锰电池，是以二氧化锰为正极，锌为负极，氢氧化钾为电解液，由于其性能较好、成本低廉且无环境污染而成为电源提供装置。而且碱性电池更适用于大电流连续放电和要求高的工作电压的用电场合，特别适用于照相机、闪光灯、剃须刀、电动玩具、CD机、大功率遥控器、无线鼠标，键盘等。中国技术专利CN203553255U公开了一种碱性电池，包括钢壳、正极环、隔膜管、导电铜针、锌膏、负极底和胶塞，所述的钢壳内侧壁上设有导电层，正极环设在钢壳内，并且正极环与导电层接触连接，正极环的内侧设有隔膜管，隔膜管的外侧壁与正极环的内侧壁接触连接，隔膜管内设有锌膏，隔膜管开口端与胶塞接触连接，胶塞的外侧设在钢壳开口端的内侧壁边上，导电铜针的下端与负极底焊接，并且导电铜针穿过胶塞中部的铜针孔，并与胶塞铜针孔密封连接，钢壳的开口端通过缩口使胶塞密封电池内部。随着科技的发展，各种数码产品的出现，对碱性电池的放电性能的要求更高。正电极材料是影响碱性电池的放电和续航时间的重要因素。目前碱性电池所采用的正电极材料主要是电解锰，但由于受到原料工艺的限制，制备得到的电池的性能受到一定程度的限制。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供了一种碱性电池正电极体、碱性电池及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种碱性电池正电极体，包括以下按重量份计的原料：二氧化锰 80-100份，硬脂酸钙 0.1-0.5份，聚丙烯酸 0.1-0.5份，硫酸钡 1-2份，石墨 5-6份。优选的，所述的二氧化锰的粒径大于200目占大于90％，粒径大于325目占大于60％。优选的，所述的硫酸钡的粒径大于800目占≧99％。优选的，所述的石墨的粒径D50为8-10μm，石墨的碳含量大于99.9％。一种碱性电池，包括由外向内依次设置的钢壳1、正极环2、正电极体3、隔膜管4、负电极材料5以及绝缘封装于钢壳1的端口上并与其中的负电极材料5连接的负极集电体6，所述的钢壳1内侧壁上设有导电层，正极环2设在钢壳内，并且正极环2与导电层接触连接；其中所述的正电极体3采用上述的正电极体。其中负极集电体6分别为导电铜针6a、胶塞6b和负极底6c。优选的，所述的钢壳1内侧壁上设有导电层，正极环2设在钢壳1内，并且正极环2与导电层接触连接，正极环2内设有正电极材料3，正极环2的内侧设有隔膜管4，隔膜管4的外侧壁与正极环2的内侧壁接触连接，隔膜管4内设有负电极材料5，隔膜管4开口端与胶塞6b接触连接，胶塞6b的外侧设在钢壳1开口端的内侧壁边上，导电铜针6a的下端与负极底6c焊接，并且导电铜针6a穿过胶塞6b中部的铜针孔，并与胶塞铜针孔密封连接，钢壳1的开口端通过缩口使胶塞密封电池内部。优选的，所述的负电极材料包括以下按重量份计的原料：锌粉 65-70份，碳酸钠 0.9-1份，聚丙烯酸 0.3-0.4份，聚丙烯酸钠 0.3-0.4份，氧化锌 1.13-1.34份，氢氧化钾 11.28-13.4份，水 15.79-18.76份。进一步优选的，所述的聚丙烯酸和聚丙烯酸钠的重量比为1:1。进一步优选的，所述锌粉的粒径d的分布范围为：d＞400μm的锌粉颗粒的比率＜5％，400μm≥d＞250μm的锌粉颗粒的比率＜20％，250μm≥d＞150μm的锌粉颗粒的比率为35-50％，150μm≥d＞100μm的锌粉颗粒的比率为15-35％，100μm≥d＞75μm的锌粉颗粒的比率为10-25％，d≤75μm的锌粉颗粒的比率为8-15％；其中d≤45μm的锌粉颗粒的比率为小于5％。一种碱性电池的制备方法，包括以下步骤：将正极环2装入钢壳1内，然后将正电极体3装入到正极环2内，再在正电极体3的内部装入隔膜管4，然后在隔膜管4中加入负电极材料5，最后安装负极集电体6。优选的，所述正电极材料的制备包括以下步骤：(1)先将硫酸钡进行研磨，研磨速度为15-20转/分钟，过筛(800目)，通过比率≧99％；(2)将经过步骤(1)处理后的硫酸钡放入40-50℃的真空干燥箱中干燥2-4小时；(3)称取经过步骤(2)处理后的硫酸钡和二氧化锰、聚丙烯酸、石墨、硬脂酸钙依次序加入容器中，以30-40转/分钟的转速搅拌，同时温度为20℃-30℃，湿度为45-70％RH，反应50-60分钟，得到正电极体，其粒径小于60目＜15％；或者称取经过步骤(2)处理后的硫酸钡和二氧化锰、聚丙烯酸加入容器中，以30-40转/分钟的转速搅拌，同时温度为20℃-30℃，湿度为45-70％RH，反应50-60分钟后，依次序加入石墨和硬脂酸钙混合均匀，即可。优选的，所述负极材料的制备包括以下步骤：(1)将氢氧化钾加入水中，溶解后，升温至60℃-70℃，加入碳酸钠，搅拌均匀；(2)依次序加入氧化锌，在60℃-70℃下搅拌2小时，得到电解液；(3)将锌粉、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠混合均匀后，加入到步骤(2)得到的电解液中混合均匀，即可。本专利技术的有益效果：本专利技术的正电极材料存放240小时后不分层。本专利技术制备得到的碱性电池与普通碱性电池相比，具有更好的放电性能和贮存性能，同时安全性更高。附图说明图1本专利技术的碱性电池的剖视示意图；1.钢壳；2.正极环；3.正电极体；4.隔膜管；5.负电极材料；6.负极集电体；6a.导电铜针；6b.胶塞；6c.负极底。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。请参照图1，本专利技术碱性电池包括由外向内依次设置的钢壳1、正极环2、正电极体3、隔膜管4、负电极材料5以及绝缘封装于钢壳1的端口上并与其中的负电极材料5连接的负极集电体6，所述的钢壳1内侧壁上设有导电层，正极环2设在钢壳1内，并且正极环2与导电层接触连接，正极环2内设有正电极材料3，正极环2的内侧设有隔膜管4，隔膜管4的外侧壁与正极环2的内侧壁接触连接，隔膜管4内设有负电极材料5，隔膜管4开口端与胶塞6b接触连接，胶塞6b的外侧设在钢壳1开口端的内侧壁边上，导电铜针6a的下端与负极底6c焊接，并且导电铜针6a穿过胶塞6b中部的铜针孔，并与胶塞铜针孔密封连接，钢壳1的开口端通过缩口使胶塞密封电池内部。碱性电池的制备方法，包括以下步骤：将正极环2装入钢壳1内，然后将正电极体3装入到正极环2内，再在正电极体3的内部装入隔膜管4，然后在隔膜管4中加入负电极材料5，最后安装负极集电体6。具体地，本专利技术碱性电池的正电极体3通过以下方式制作：实施例1一种碱性电池正电极体，包括以下按重量份计的原料：二氧化锰 90份，硬脂酸钙 0.3份，聚丙烯酸 0.3份，硫酸钡 1份，石墨 5.7份。该正电极体的制备包括以下步骤：(1)先将硫酸钡进行研磨，研磨速度为15转/分钟，过筛(800目)，通过比率≧99％；(2)将经过步骤(1)处理后的硫酸钡放入45℃的真空干燥箱中干燥3小时；(3)称取经过步骤(2)处理后的硫酸钡和二氧化锰、聚丙烯酸置、石墨、硬脂酸钙依次序于容器中，搅拌，同时温度为25℃，湿度为55％RH，反应55分钟，得到上述正电极体。一种碱性电池负极材料，包括以下按重量份计的原料：锌粉 67份，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱性电池正电极体，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：二氧化锰 80‑100份，硬脂酸钙 0.1‑0.5份，聚丙烯酸 0.1‑0.5份，硫酸钡 1‑2份，石墨 5‑6份。

【技术特征摘要】
1.一种碱性电池正电极体，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：二氧化锰 80-100份，硬脂酸钙 0.1-0.5份，聚丙烯酸 0.1-0.5份，硫酸钡 1-2份，石墨 5-6份。2.根据权利要求1所述的碱性电池正电极体，其特征在于，所述的二氧化锰的粒径小于200目占大于90％，粒径小于325目占大于60％；所述的硫酸钡的粒径大于800目占≧99％。3.根据权利要求1所述的碱性电池正电极体，其特征在于，所述的石墨的粒径D50为8-10μm，石墨的碳含量大于99.9％。4.一种碱性电池，其特征在于，包括由外向内依次设置的钢壳(1)、正极环(2)、正电极体(3)、隔膜管(4)、负电极材料(5)以及绝缘封装于钢壳(1)的端口上并与其中的负电极材料(5)连接的负极集电体(6)，所述的钢壳(1)内侧壁上设有导电层，正极环(2)设在钢壳内，并且正极环(2)与导电层接触连接；其中所述的正电极体(3)采用权利要求1-3中任一项所述的正电极体。5.根据权利要求4所述的碱性电池，其特征在于，所述的负电极材料包括以下按重量份计的原料：锌粉 65-70份，碳酸钠 0.9-1份，聚丙烯酸 0.3-0.4份，聚丙烯酸钠 0.3-0.4份，氧化锌 1.13-1.34份，氢氧化钾 11.28-13.4份，水 15.79-18.76份。6.根据权利要求5所述的碱性电池，其特征在于，所述的聚丙烯酸和聚丙烯酸钠的重量比为1:1。7.根据权利要求5所述的碱性电池，其特征在于，所述锌粉的粒径d的分布范围为：d＞400μm的锌粉颗粒的比率＜5％，400μm≥d＞250μm的锌粉颗粒的比率＜20％，250μm≥d＞150μm的锌粉颗粒的比率为35-50％，150μm≥d＞100μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁滔，江腾辉，
申请(专利权)人：江门金刚电源制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44