锌锰贮备电池及其制备方法技术

技术编号:8835773 阅读:217 留言:0更新日期:2013-06-22 21:35
本发明专利技术提供了一种锌锰贮备电池及其制备方法,该锌锰贮备电池包括电池外壳和电解液储液箱,所述电解液储液箱通过电解液管道与所述电池外壳连接,在所述电池外壳的表面设置有正极引出端和负极引出端,所述电解液储液箱中设置有电解液;其中所述电池外壳的内部设置有锰阳极和锌阴极;所述锰阳极包括电解MnO2和导电碳材料,所述电解MnO2和导电碳材料的重量份数比为75~85:9~25。本发明专利技术的锌锰贮备电池能够快速激活,输出功率大;可以长时间连续工作;本发明专利技术的锌锰贮备电池在贮存时没有电能输出,也不存在自放电现象,故而不产生能量损耗,经过长期贮存后性能稳定,激活时仍然可以提供足够的能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于贮备电池领域,特别是涉及一种。
技术介绍
以前,我国在煤矿、井下大量采用铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢蓄电池等作为备用电源的动力保证。然而,在使用中,铅酸蓄电池在存储过程中需要浮充,存在析氢析氧的隐患,不利于井下安全;而锂离子蓄电池、镍氢蓄电池等则一直受其单体间的均一性问题制约,且在使用过程中甚至存在自燃、爆炸的危险。故而,需要提供一种新的贮备电池。
技术实现思路
基于此,有必要针对现有技术存在的不合理性,提供一种能快速激活并且输出功率大的。本专利技术的技术方案如下:一种锌锰贮备电池,所述锌锰贮备电池包括电池外壳和电解液储液箱,所述电解液储液箱通过电解液管道与所述电池外壳连接,在所述电池外壳的表面设置有正极引出端和负极引出端,所述电解液储液箱中设置有电解液;其中所述电池外壳的内部设置有锰阳极和锌阴极;所述锰阳极包括电解MnO2和导电碳材料,所述电解MnO2和导电碳材料的重量份数比为75 85:9 25。在其中一个实施例中,所述锰阳极还包括添加剂,所述添加剂与所述电解MnO2的重量份数比为5 6:75 85。在其中一个实施例中,所述导电碳材料为石墨或碳纳米管。在其中一个实施例中,所述锌阴极为锌片或者锌粉和添加剂的混合物。在其中一个实施例中,所述添加剂为SBR。在其中一个实施例中,所述电池外壳的内部还设置有隔膜,所述隔膜设置在所述锰阳极和所述锌阴极的中间。在其中一个实施例中,所述电解液为KOH或NaOH,在所述电解液中还包括缓蚀剂,所述的缓蚀剂为ZnO或In(0H)2。一种锌锰贮备电池的制备方法,所述方法包括如下步骤:SlOO:制备锰阳极;将电解MnO2、导电碳材料和添加剂按所述比例均匀混合,然后将混合物灌入耐碱性排管中,通过作为集流体的镍带引出并封好两端后制成锰阳极;S200:制备锌阴极;将锌片按照设计面积裁制成锌阴极,所述锌阴极的设计面积大于放电量所需的理论面积;S300:根据设计规格将锰阳极和锌阴极依次层叠放置得到电极层叠体,其中锌阴极比锰阳极多一片;S400:将步骤S300得到的电极层叠体放置在电池外壳中,将锰阳极的接入端并联并连接正极引出端,将锌阴极的接入端并联并连接负极引出端,然后采用ABS胶将电池盒密封;S500:配置电解液,将电解液加入电解液储液箱中即可制得锌锰贮备电池。一种锌锰贮备电池的制备方法,所述方法包括如下步骤:SlOO:制备锰阳极;将电解MnO2、导电碳材料和添加剂按所述比例均匀混合,然后加入去离子水使其形成膏状,将上述膏状物涂抹在集流体上;S200:制备锌阴极;将锌粉和添加剂按所述比例均匀混合,然后将混合物灌入耐碱性排管中,通过作为集流体的镍带引出并封好两端后制成锌阴极;S300:根据设计规格将锰阳极、隔膜和锌阴极依次层叠放置,所述隔膜放置在所述锰阳极和锌阴极的中间,得到电极层叠体,其中锰阳极比锌阴极多一片;S400:将步骤S300得到的电极层叠体放置在电池外壳中,将锰阳极的接入端并联并连接正极引出端,将锌阴极的接入端并联并连接负极引出端,然后采用ABS胶将电池盒密封;S500:配置电解液,将电解液加入电解液储液箱中即可制得锌锰贮备电池。一种锌锰贮备电池的制备方法,所述方法包括如下步骤:SlOO:制备锰阳极;将电解MnO2、导电碳材料和添加剂按所述比例均匀混合,然后将混合物灌入耐碱性排管中,通过作为集流体的镍带引出并封好两端后制成锰阳极;S200:制备锌阴极;将锌片按照设计面积裁制成锌阴极,所述锌阴极的设计面积大于放电量所需的理论面积;S300:根据设计规格将锰阳极、隔膜和锌阴极依次层叠放置,所述隔膜放置在所述锰阳极和锌阴极的中间,得到电极层叠体,其中锰阳极和锌阴极的数目相等;S400:将步骤S300得到的电极层叠体放置在电池外壳中,将锰阳极的接入端并联并连接正极引出端,将锌阴极的接入端并联并连接负极引出端,然后采用ABS胶将电池盒密封; S500:配置电解液,将电解液加入电解液储液箱中即可制得锌锰贮备电池。本专利技术的有益效果是:(I)本专利技术的锌锰贮备电池能够快速激活,输出功率大;可以长时间连续工作;( 2 )本专利技术的锌锰贮备电池在贮存时没有电能输出,也不存在自放电现象,故而不产生能量损耗,经过长期贮存后性能稳定,激活时仍然可以提供足够的能量;( 3 )本专利技术的锌锰贮备电池工作温度范围宽广,能够适应不同的环境要求。附图说明以下结合具体附图及具体实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。图1是本专利技术的锌锰贮备电池的整体示意图;图2为本专利技术的锌锰贮备电池的电池层叠体的整体示意图;图3为200AH的本专利技术的锌锰贮备电池的IOOh率放电曲线图。具体实施例方式本专利技术的碱性锌锰贮备电池的电极活性物质与电解液在储存期间不进行任何直接的接触(即电池极片处于干荷状态),使用时通过注入电解液而使得电池激活放电,故称为贮备电池。碱性锌锰贮备电池在贮存时没有电能输出,也不存在自放电现象,故而不产生能量损耗,经过长期贮存后激活时仍然可以提供足够的能量。参见图1和图2,本专利技术提供一种锌锰贮备电池,所述锌锰贮备电池包括电池外壳100和电解液储液箱200,所述电解液储液箱200通过电解液管道与所述电池外壳100连接,在所述电池外壳100的表面设置有正极引出端101和负极引出端102,所述电解液储液箱200中设置有电解液;其中所述电池外壳100的内部设置有锰阳极103和锌阴极104 ;本实施例中所述锰阳极103包括电解MnO2和导电碳材料,所述电解MnO2和导电碳材料的重量份数比为75 85:9 25。较佳的,作为一种可实施方式,所述锰阳极还包括添加剂,所述添加剂与所述电解MnO2的重量份数比为5 6:75 85。较佳的,作为一种可实施方式,所述导电碳材料为石墨或碳纳米管。较佳的,作为一种可实施方式,所述锌阴极为锌片或者锌粉和添加剂的混合物。较佳的,作为一种可实施方式,所述添加剂为SBR。较佳的,作为一种可实施方式,所述电池外壳的内部还设置有隔膜,所述隔膜设置在所述锰阳极和所述锌阴极的中间。较佳的,作为一种可实施方式,所述电解液为KOH或NaOH,在所述电解液中还包括缓蚀剂,所述的缓蚀剂为ZnO或Ιη(0Η)2。本实施例中以高价态氧化物特别是以Mn02作为电池正极,耐碱性多孔膜作为隔膜,以Zn片或Zn粉作为负极,并以KOH或NaOH作为电解质。电极组装在电池盒里面,电解液放置在另外的电解液储液箱当中,最终组装成碱性锌锰贮备电池,在应急时候将电解液注入到电池盒中,快速激活电池,放电。实施例一所述锰阳极包括电解MnO2、导电碳材料和添加剂,所述导电碳材料为胶体石墨,所述添加剂为SBR,所述锌阴极为锌片,所述电解液为Κ0Η,所述电解液的缓蚀剂为ZnO。实施例一所述的锌锰贮备电池的制备方法包括如下步骤:SlOO:制备锰阳极;将电解MnO2、导电碳材料和添加剂按重量份数比为80:15:5的比例均匀混合,然后将混合物灌入耐碱性排管中,通过作为集流体的镍带引出并封好两端后制成锰阳极;本步骤中均匀混合处理采用的是将混合好的电解MnO2、导电碳材料和添加剂置于搅拌釜中进行搅拌分散,分散时间为2h。S200:制备锌阴极;将锌片按照设计面积裁制成锌阴极,所述锌阴极的设计面积大于放电量所需的理论面积;这是为了保证贮备电池的使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌锰贮备电池,其特征在于:所述锌锰贮备电池包括电池外壳和电解液储液箱,所述电解液储液箱通过电解液管道与所述电池外壳连接,在所述电池外壳的表面设置有正极引出端和负极引出端,所述电解液储液箱中设置有电解液;其中所述电池外壳的内部设置有锰阳极和锌阴极;所述锰阳极包括电解MnO2和导电碳材料,所述电解MnO2和导电碳材料的重量份数比为75~85:9~25。

【技术特征摘要】
1.一种锌锰贮备电池,其特征在于:所述锌锰贮备电池包括电池外壳和电解液储液箱,所述电解液储液箱通过电解液管道与所述电池外壳连接,在所述电池外壳的表面设置有正极引出端和负极引出端,所述电解液储液箱中设置有电解液; 其中所述电池外壳的内部设置有锰阳极和锌阴极; 所述锰阳极包括电解MnO2和导电碳材料,所述电解MnO2和导电碳材料的重量份数比为75 85:9 25。2.根据权利要求1所述的锌锰贮备电池,其特征在于:所述锰阳极还包括添加剂,所述添加剂与所述电解MnO2的重 量份数比为5 6:75 85。3.根据权利要求1所述的锌锰贮备电池,其特征在于:所述导电碳材料为石墨或碳纳米管。4.根据权利要求1所述的锌锰贮备电池,其特征在于:所述锌阴极为锌片或者锌粉和添加剂的混合物。5.根据权利要求2或4所述的锌锰贮备电池,其特征在于:所述添加剂为SBR。6.根据权利要求1所述的锌锰贮备电池,其特征在于:所述电池外壳的内部还设置有隔膜,所述隔膜设置在所述锰阳极和所述锌阴极的中间。7.根据权利要求1所述的锌锰贮备电池,其特征在于:所述电解液为KOH或NaOH,在所述电解液中还包括缓蚀剂,所述的缓蚀剂为ZnO或Ιη(0Η)2。8.—种锌锰贮备电池的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤: SlOO:制备锰阳极;将电解MnO2、导电碳材料和添加剂按所述比例均匀混合,然后将混合物灌入耐碱性排管中,通过作为集流体的镍带引出并封好两端后制成锰阳极; S200:制备锌阴极;将锌片按照设计面积裁制成锌阴极,所述锌阴极的设计面积大于放电量所需的理论面积; S300:根据设计规格将锰阳极和锌阴极依次层叠放置得到电极层叠体,其中锌阴极比锰阳极多一片; S400:将步骤S300得到的电极层叠体放置在电池外壳中,将锰阳极的接入端并联并连接正极引出端,将锌阴极的接入...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋永江罗云峰曹从伟
申请(专利权)人:安徽省霖丰源机械制造有限公司
类型:发明
国别省市:

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