一种碱性电池阴极及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种碱性电池阴极及其制备方法，碱性电池阴极包括如下重量份的原料：二氧化锰85‑91份、石墨6‑7.2份、粘结剂0.3‑0.5份、添加剂2‑3份、阴极电解质2.6‑3.0份。本发明专利技术的碱性电池阴极材料可以改善碱性电池大电流和中电流的放电性能，提高正极利用率，并且可以促进电池阴极环的成型，降低阴极环破碎，开裂的风险；提高了电池放电性能的一致性；制备方法操作简便，控制方便，生产效率高，成本低，利于工业化生产，能适用于工业化生产。

An alkaline battery cathode and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种碱性电池阴极及其制备方法
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种碱性电池阴极及其制备方法。
技术介绍
碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池，是锌锰电池系列中性能较为优越的品种，在各电池品种中，其具有放电量大及使用时间长的优点，一般的，同等型号的碱性电池是普通电池的容量和放电时间的3-7倍，低温性能两者差距更大，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，已日益得到了广泛的应用。然而，现有的碱性电池材料在大电流和中电流的放电性能不好，正极利用率不高，且电池阴极环的成型不好，有待进一步的改进。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种碱性电池阴极材料，该碱性电池阴极材料可以改善碱性电池大电流和中电流的放电性能，提高正极利用率，并且可以促进电池阴极环的成型，降低阴极环破碎，开裂的风险，提高了电池放电性能的一致性。本专利技术的另一目的在于提供一种碱性电池阴极的制备方法。该制备方法操作简便，控制方便，生产效率高，成本低，能适用于工业化生产。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种碱性电池阴极材料，包括如下重量份的原料：二氧化锰85-91份石墨6-7.2份粘结剂0.3-0.5份添加剂2-3份阴极电解质2.6-3.0份。进一步的，所述二氧化锰为电解二氧化锰。进一步的，所述电解二氧化锰的粒径为10-30μm。进一步的，所述电解二氧化锰的制备方法包括如下步骤：S1、将锐钛矿晶型二氧化钛在惰性气体条件下加热至温度为700-900℃，热处理20-45min，得到改性二氧化钛粉末；S2、将步骤S1制得的改性二氧化钛粉末悬浮于电解槽的槽液中作为悬浮剂，采用悬浮电解工艺制得电解二氧化锰。进一步的，所述步骤S2中，所述槽液为硫酸钡溶液，所述槽液中改性二氧化钛浓度为0.2-0.4g/L。进一步的，所述步骤S2制得改性电解二氧化锰中硫酸钡的含量为4-8％。本专利技术的上述电解二氧化锰的制备方法工艺简单高效，便于控制，制得的杂质含量低、产品质量高、性能优良，具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长等特点，可均匀分布于碱性电池阴极材料，可以改善碱性电池大电流和中电流的放电性能，提高正极利用率，促使有效低压区放电时间，延长电池的储存寿命。进一步的，所述粘结剂为粘结剂HA1681。通过采用粘结剂HA1681能够在正极粉压环过程中润滑制环模具，有利于阴极环成型，降低阴极环破碎、开裂的风险。进一步的，所述添加剂为硫酸钡。本专利技术的碱性电池阴极材料通过将硫酸钡、电解二氧化锰、石墨粉以及氢氧化钠相配合，可以改善碱性电池大电流和中电流的放电性能，提高正极利用率，促使有效低压区放电时间，并且可以促进电池阴极环的成型，降低阴极环破碎，开裂的风险，提高了电池放电性能的一致性，同时由于硫酸钡与碱性电池阴极材料的主材料存在的价格差，可以降低碱性电池的成本。进一步的，每份所述阴极电解质包括如下重量份的原料：氢氧化钾51-57份、去离子水43-49份。本专利技术通过采用上述氢氧化钾起电解作用，使采用碱性电池阴极材料制得的阴极环能够获得良好的活性，性能稳定。本专利技术还提供上述碱性电池阴极的制备方法，包括如下步骤：（1）按比例称取二氧化锰、硫酸钡、石墨粉、粘结剂、添加剂，混合均匀后得到混合物Ⅰ；（2）往步骤（1）中的混合物Ⅰ中加入阴极电解质，混合均匀后，搅拌均匀后经过压片、造粒、过筛得到阴极材料颗粒粉料。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的碱性电池阴极材料可以改善碱性电池大电流和中电流的放电性能，提高正极利用率，并且可以促进电池阴极环的成型，降低阴极环破碎，开裂的风险；提高了电池放电性能的一致性；制备方法操作简便，控制方便，生产效率高，成本低，制得的产品性能稳定，能适用于工业化生产。附图说明图1是本专利技术实施例1与对比例1的电池3.9欧姆连续放电到0.8V对比图。图2是本专利技术实施例1与对比例1的电池250毫安每天放电一小时到0.9V对比图。图3是本专利技术实施例1与对比例1的电池1000毫安脉冲放电到0.9V对比图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-3对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。实施例1本实施例中，一种碱性电池阴极材料，包括如下重量份的原料：二氧化锰88份石墨6.6份粘结剂0.4份添加剂2.8份阴极电解质2.8份。进一步的，所述二氧化锰为电解二氧化锰。进一步的，所述电解二氧化锰的粒径为200-500μm。进一步的，所述添加剂为硫酸钡。进一步的，所述粘结剂为粘结剂HA1681。进一步的，每份所述阴极电解质包括如下重量份的原料：氢氧化钾54份、去离子水46份。进一步的，所述电解二氧化锰的制备方法包括如下步骤：S1、将锐钛矿晶型二氧化钛在惰性气体条件下加热至温度为800℃，热处理30min，得到改性二氧化钛粉末；S2、将步骤S1制得的改性二氧化钛粉末悬浮于电解槽的槽液中作为悬浮剂，采用悬浮电解工艺制得电解二氧化锰。进一步的，所述步骤S2中，所述槽液为硫酸钡溶液，所述槽液中改性二氧化钛浓度为0.24g/L。进一步的，所述步骤S2制得改性电解二氧化锰中硫酸钡的含量为4.7％。本实施例还提供上述碱性电池阴极的制备方法，包括如下步骤：（1）按比例称取二氧化锰、硫酸钡、石墨粉、粘结剂、添加剂，混合均匀后得到混合物Ⅰ；（2）往步骤（1）中的混合物Ⅰ中加入阴极电解质，混合均匀后，搅拌均匀后经过压片、造粒、过筛得到阴极材料颗粒粉料。实施例2本实施例中，一种碱性电池阴极材料，包括如下重量份的原料：二氧化锰85份石墨6份粘结剂0.3份添加剂2份阴极电解质2.6份。进一步的，所述二氧化锰为电解二氧化锰。进一步的，所述电解二氧化锰的粒径为200-500μm。进一步的，所述添加剂为硫酸钡。进一步的，所述粘结剂为粘结剂HA1681。进一步的，每份所述阴极电解质包括如下重量份的原料：氢氧化钾51-57份、去离子水43-49份。进一步的，所述电解二氧化锰的制备方法包括如下步骤：S1、将锐钛矿晶型二氧化钛在惰性气体条件下加热至温度为700℃，热处理45min，得到改性二氧化钛粉末；S2、将步骤S1制得的改性二氧化钛粉末悬浮于电解槽的槽液中作为悬浮剂，采用悬浮电解工艺制得电解二氧化锰。进一步的，所述步骤S2中，所述槽液为硫酸钡溶液，所述槽液中改性二氧化钛浓度为0.2g/L。进一步的，所述步骤S2制得改性电解二氧化锰中硫酸钡的含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱性电池阴极材料，其特征在于：包括如下重量份的原料：/n二氧化锰 85-91份/n石墨 6-7.2份/n粘结剂 0.3-0.5份/n添加剂 2-3份/n阴极电解质 2.6-3.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种碱性电池阴极材料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
二氧化锰85-91份
石墨6-7.2份
粘结剂0.3-0.5份
添加剂2-3份
阴极电解质2.6-3.0份。


2.根据权利要求1所述的一种碱性电池阴极材料，其特征在于：所述添加剂为硫酸钡。


3.根据权利要求1所述的一种碱性电池阴极材料，其特征在于：所述粘结剂为粘结剂HA1681。


4.根据权利要求1所述的一种碱性电池阴极材料，其特征在于：所述二氧化锰为电解二氧化锰。


5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪刚耀，莫照熙，黄建琴，
申请(专利权)人：连州市凌力电池配件有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44