CN109309218A - 碱性干电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碱性干电池，解决了现有碱性干电池放电性能差的问题，其由外至内依次包括外壳体、正极环、隔膜管、负极锌膏和集电体，其特征是：所述负极锌膏按重量百分比包含有：锌合金粉60%～70%、聚丙烯酸0.2%～0.8%、聚丙烯酸钠0.1%～0.5%、纳米氧化锌1%～3%、铟类化合物0.008%～0.02%、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物水溶液0.1%～1%和电解液28%～38%。本发明改善电池内部的自腐蚀和放电过程中的钝化现象，从而达到提高碱性干电池放电容量的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种碱性干电池。
背景技术
随着我国碱性干电池的高速发展，中国已是碱性干电池的制造大国，世界50％-60％的电池产源于我国，但我国并不是制造强国，并且与其他国家还是存在着一定的差距μm。
现有技术中，增加电池正负极活性物质充填量是提高电池放电容量最直接有效的方式，但由于电池外观尺寸受限制，故正负极活性物质的充填量不可能无限增加，另外，活性物质充填量的增加，电池内部的空气室相应减少，电池耐漏液性能降低，所以，若要进一步提高电池的放电性能，简单的增加正负极活性物质充填量的方式已不可取。另一方面，通过对现有电池放电指标分析表明：电池正负极活性物质的利用率很低，从而也导致了电池放电性能的降低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种碱性干电池，其改善电池内部的自腐蚀和放电过程中的钝化现象，从而达到提高碱性干电池放电容量的效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种碱性干电池，由外至内依次包括外壳体、正极环、隔膜管、负极锌膏和集电体，其特征是：所述负极锌膏按重量百分比包含有：锌合金粉60％～70％、聚丙烯酸0.2％～0.8％、聚丙烯酸钠0.1％～0.5％、纳米氧化锌1％～3％、铟类化合物0.008％～0.02％、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物水溶液0.1％～1％和电解液28％～38％。
优选的，所述电解液按重量百分比包含有：氢氧化钾28％～36％、纳米氧化锌0.5％～1％和去离子水60％～71％。
优选的，所述锌合金粉粒径的分布范围为：粒径在-425μm～+300μm的锌合金粉占比为0～10％，粒径在-300μm～+150μm的锌合金粉占比为20％～40％，粒径在-150μm～+100μm的锌合金粉占比为15％～30％，粒径在-100μm～+75μm的锌合金粉占比为10％～25％，粒径为-75μm的锌合金粉占比为22％～32％。
优选的，所述壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物水溶液为含壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物5％和去离水95％。
与现有技术相比，本发明的优点为：电池在放电过程中，电池钝化现象和产气量明显降低，电池的放电指标得到显著的提升，使得本发明具有更高的性价比和更好的耐漏液性能。
附图说明
图1为实施例1碱性干电池在1500mW/650mW，2s/28s,5min/h,24h/d，终止电压1.05V的恒功率放电曲线图；
图2为实施例2碱性干电池在1500mW/650mW，2s/28s,5min/h,24h/d，终止电压1.05V的恒功率放电曲线图；
图3为实施例3碱性干电池在1500mW/650mW，2s/28s,5min/h,24h/d，终止电压1.05V的恒功率放电曲线图；
图4为对比例碱性干电池在1500mW/650mW，2s/28s,5min/h,24h/d，终止电压1.05V的恒功率放电曲线图。
具体实施方式
结合图1至图4对本发明碱性干电池作进一步的说明。
一种碱性干电池，由外至内依次包括外壳体、正极环、隔膜管、负极锌膏和集电体，本实施例中，干电池的结构与现有技术中的干电池结构相同，为常规设计，因此本实施例中不做过多说明。
以下为三个含有不同成分负极锌膏的碱性干电池的实施例，以及一个对比例：
实施例1：
所述负极锌膏按重量百分比包含有：
锌合金粉:62.11％；
聚丙烯酸0.33％；
聚丙烯酸钠0.16％；
纳米氧化锌1.6％；
铟类化合物0.01％；
壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物水溶液0.6％；
电解液35.19％。
所述电解液按重量百分比包含有：
氢氧化钾30％；
纳米氧化锌0.5％；
去离子水69.5％。
所述锌合金粉粒径的分布范围为：
粒径在-425μm～+300μm的锌合金粉占比为3.5％；
粒径在-300μm～+150μm的锌合金粉占比为22.3％；
粒径在-150μm～+100μm的锌合金粉占比为27.8％；
粒径在-100μm～+75μm的锌合金粉占比为17.2％；
粒径为-75μm的锌合金粉占比为29.2％。
实施例2：
所述负极锌膏按重量百分比包含有：
锌合金粉:65.14％；
聚丙烯酸0.26％；
聚丙烯酸钠0.13％；
纳米氧化锌1.6％；
铟类化合物0.01％；
壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物水溶液0.26％；
电解液32.6％。
所述电解液按重量百分比包含有：
氢氧化钾30％；
纳米氧化锌0.5％；
去离子水69.5％。
所述锌合金粉粒径的分布范围为：
粒径在-425μm～+300μm的锌合金粉占比为3.5％；
粒径在-300μm～+150μm的锌合金粉占比为22.3％；
粒径在-150μm～+100μm的锌合金粉占比为27.8％；
粒径在-100μm～+75μm的锌合金粉占比为17.2％；
粒径为-75μm的锌合金粉占比为29.2％。
实施例3：
所述负极锌膏按重量百分比包含有：
锌合金粉:66.95％；
聚丙烯酸0.23％；
聚丙烯酸钠0.47％；
纳米氧化锌1.2％；
铟类化合物0.01％；
壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物水溶液0.14％；
电解液31％。
所述电解液按重量百分比包含有：
氢氧化钾30％；
纳米氧化锌0.5％；
去离子水69.5％。
所述锌合金粉粒径的分布范围为：
粒径在-425μm～+300μm的锌合金粉占比为3.5％；
粒径在-300μm～+150μm的锌合金粉占比为22.3％；
粒径在-150μm～+100μm的锌合金粉占比为27.8％；
粒径在-100μm～+75μm的锌合金粉占比为17.2％；
粒径为-75μm的锌合金粉占比为29.2％。
对比例：
所述负极锌膏按重量百分比包含有：
锌合金粉:66.2％；
聚丙烯酸0.23％；
聚丙烯酸钠0.46％；
铟类化合物0.01％；
电解液33.1％。
所述电解液按重量百分比包含有：
氢氧化钾37.5％；
纳米氧化锌3％；
去离子水59.5％。
所述锌合金粉粒径的分布范围为：
粒径在-425μm～+300μm的锌合金粉占比为5.1％；
粒径在-300μm～+150μm的锌合金粉占比为28.7％；
粒径在-150μm～+100μm的锌合金粉占比为22.7％；
粒径在-100μm～+75μm的锌合金粉占比为15.9％；
粒径为-75μm的锌合金粉占比为27.6％。
对比例电池与实验例1-3电池10欧姆过放48小时的平均气体量收集数据和电池高温高湿耐漏液性能测试数据：
| 项目 | 10欧姆过放48小时后的气体量 | 高温高湿耐漏液性能 |
| 对比例 | 2.8ml | 80天不漏液 |
| 实施例1 | 2.3ml | 106天不漏液 |
| 实施例2 | 1.7ml | 120天不漏液 |
| 实施例3 | 2.6ml | 97天不漏液 |
对比例电池与实施例1-3电池在1500mW/650mW，2s/28s,5min/h,24h/d，终止电压1.05V的恒功率放电状态下的性能测试对比：
| 项目 | 放电时间 | 放电次数 |
| 对比例 | 34分钟 | 68次 |
| 实施例1 | 53.5分钟 | 107次 |
| 实施例2 | 74分钟 | 147次 |
| 实施例3 | 63分钟 | 126次 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种碱性干电池，由外至内依次包括外壳体、正极环、隔膜管、负极锌膏和集电体，其特征是：所述负极锌膏按重量百分比包含有：锌合金粉60%～70%、聚丙烯酸0.2%～0.8%、聚丙烯酸钠0.1%～0.5%、纳米氧化锌1%～3%、铟类化合物0.008%～0.02%、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物水溶液0.1%～1%和电解液28%～38%。
2.根据权利要求1所述的碱性干电池，其特征是：所述电解液按重量百分比包含有：氢氧化钾28%～36%、纳米氧化锌0.5%～1%和去离子水60%～71%。
3.根据权利要求1所述的碱性干电池，其特征是：所述锌合金粉粒径的分布范围为：粒径在 -425μm～+300μm 的锌合金粉占比为 0～10% ，粒径在 -300μm～+150μm 的锌合金粉占比为 20%～40% ，粒径在 -150μm～+100μm 的锌合金粉占比为 15%～30% ，粒径在 -100μm～+75μm 的锌合金粉占比为 10%～25% ，粒径为 -75μm 的锌合金粉占比为 22%～32% 。
4.根据权利要求1所述的碱性干电池，其特征是：所述壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物水溶液为含壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类化合物5%和去离水95% 。
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