[发明专利]一种碱性电池制作方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种碱性电池制作方法及装置，更具体的说是一种降低电池内压的碱性电池制作方法及其装置。

背景技术

碱性电池是市场上普遍使用的一次性电池，随着人们对高放电性能的要求，电池长期存放后的使用性能亦即电池的贮存性能也需要随之改进和提高。一般来说，碱性电池在规定的保质期内应不出现漏液，并保持足够的电量，这样才能在用电器上正常使用。因此，漏液和容量降低就成为影响电池贮存性能、使电池失去使用价值的两个主要问题。

目前碱性电池的制作方法为先制作电池正极组件，然后在正极外壳中加注KOH电解液，再加注负极锌膏来完成电池本体的制作，随后在常压下完成电池封口体组件和电池本体组件的组合，再完成电池卷边密封和整型密封等步骤完成碱性电池的制作。这种传统工艺带来的问题是电池本体和封口组件组合后，在随后的密封过程中，电池的径向和轴向都进行了一定量的体积压缩，由此电池封口后内部气压大于外界气压，使碱性电池在生产结束时，即在其内部形成了较大压力。例如LR20(D型)电池采用传统工艺常压方式封口，封口完成后的电池内部气压即可达到2.0atm～-2.5atm，约2.04kgf/cm2～2.53kgf/cm2。这样的压力在电池长期存放过程中对电池漏液的发生和容量损失造成的不利影响是显而易见的。

首先，电池内部较大的气体压力会对电池的封口强度和封口结构造成不良影响，同时在较大的气压下，电池内部的碱性介质向封口部位和封口组件的移动速度和渗透能力会明显增强。以上因素的存在和累积都可能造成碱性电池漏液的发生。

其次，电池内压的存在特别的是氧气在电液中的溶解，能够引发电池锌负极的氧化，发生如下反应(1)，消耗电池容量。

Zn(s)+H₂O(l)+O₂(g)→Zn(OH)₂(s)     (1)

最后，在电池漏液发生后，由于电池封口结构的破坏和电池内外部的接通，外部环境中的空气会不断渗入电池内部，在锌负极上继续发生反应(1)，从而进一步加剧电池的自放电，使电池在漏液和容降的双重制约下，提前失效。

目前采用的降低碱性电池内压的方法多为通过改进生产电池的材料入手，会导致电池的生产成本增加，也有技术提出在碱性电池正极组件和封口组件组合完成后在真空环境中进行密封，该方法解决碱性电池内压的思路是在碱性电池封口过程中通过真空环境抽出电池内部气体，同时提高封口强度，经试验证明有一定效果，但并没抓住问题的根本点，碱性电池的封口组件和电池本体组合后即在内部形成了一个密闭空间，同时因为密闭过程中电池的径向和轴向都进行了一定量的体积压缩，从而导致电池封口后内部气压大于外界气压，因此此种方法没有抓住问题的根本点，效果有限。

发明内容

本发明所解决的问题，就是提出一种能够有效降低碱性电池内压的方法及其装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种碱性电池制作方法，包括以下步骤：

a.制作电池正极组件，将电池正极组件装入正极壳内；

b.在正极壳内加注KOH电解液；

c.在正极壳内加注负极锌膏，完成电池本体制作；

d.在真空环境中将电池封口组件和电池本体组合；

e.在常压下对电池进行卷边密封；

f.在常压下对电池进行整边密封。

本发明总的技术方案，通过在真空环境中组合电池封口组件和电池本体，使电池体内气压降低，即在组装过程中在电池内部即形成了一个低气压的密闭空间，从而在密封时电池的径向和轴向都进行了一定量的体积压缩后，也不会出现内部气压过高的问题，本方案抓住了解决碱性电池内部气压问题的关键点，既解决了问题，又没有多余的步骤，使生产成本得到控制。

具体的，所述真空环境的真空度为-0.04～-0.10Mpa。

本方案提出了一种优选的真空度范围，在该范围内完成电池封口组件和电池本体的组合，能达到较好的降低碱性电池内部气压的效果。

更具体的，所述真空环境的真空度为-0.06～-0.09Mpa。

本方案提出了一种更优选的真空度范围。