[发明专利]碱性锌锰干电池正极钢壳及碱性锌锰干电池

说明书

本发明公开了一种碱性锌锰干电池正极钢壳及碱性锌锰干电池，属于化学电源领域。碱性锌锰干电池正极钢壳，该正极钢壳为内壁喷涂有导电涂层的正极钢壳；所述导电涂层含有以下质量份的组分：钛酸锶钡1～8份，石墨烯1～8份，导电剂100～400份，粘接剂1～16份。上述碱性锌锰干电池正极钢壳的制备方法，包括以下步骤：将钛酸锶钡和石墨烯充分混合，进行球磨；球磨完成后，将钛酸锶钡和石墨烯的球磨混合物与导电剂、粘接剂混合，制得导电涂料；采用上述导电涂料对钢壳内壁喷涂导电涂层，干燥，即得。采用本发明碱性锌锰干电池正极钢壳制备碱性锌锰干电池，能够有效降低短路情况下的电池温度，同时不影响电池性能，具有巨大的应用价值。

技术领域

本发明涉及化学电源领域，具体涉及一种碱性锌锰干电池正极钢壳及碱性锌锰干电池。

背景技术

碱性锌锰干电池作为人们在日常生活中最常见的电池类型，具有价格适中、环保、比能量高等诸多优点。随着近年来电池制造技术的不断进步，碱性锌锰干电池的容量在不断提升，其应用范围也越来越广。但是，随着碱性锌锰干电池使用量的增加和容量的提升，因使用者误操作导致的电池漏液、爆炸等安全事故层出不穷，其中很大一部分是电池外部短路导致的人身伤害和财产损失。

众所周知，当碱性锌锰电池发生外部短路时，电池的正负极被直接接通，电池内通过的电流较大，导致电池本体温度快速上升，目前市场销售的碱性锌锰干电池短路温度达到160℃以上。从碱性锌锰干电池的构造可知，碱性锌锰干电池(图1)主要由正极钢壳1、密封件、正极7、负极5、隔离纸6五大部分组成。其中，密封件由负极端2、密封圈3和负极集流体4组装而成。碱性锌锰电池正极钢壳不同于其他电池，它既是电池的装载容器，也是正极集流体。正极活性物质与钢壳内表面充分接触，正极钢壳通过与活性材料的物理接触将电化学反应产生的电子汇集并导出至外电路，从而实现化学能转化为电能的过程。正是由于碱性锌锰电池钢壳的特殊性，钢壳作为装载容器和正极集流体，其导电属性导致其隔热性较差，因此当电池因短路致使电池本体温度迅速上升时，高温会快速传递到钢壳表面，使钢壳表面温度可达到160℃以上。这样，钢壳作为直接接触使用者的部位，其高温极易造成使用者烫伤，具有极大的安全隐患。

目前，在碱性锌锰干电池正极钢壳研究领域，大致的研究反向分为两个方面。一个方面是提升正极钢壳的导电能力，达到降低电池内阻、提升电池放电性能的目的；另外一个方面是降低正极钢壳在长时间储存中的腐蚀，达到提升电池储存寿命的目的。在通过改进正极钢壳来达到降低电池短路温度、以降低电池短路环境下的安全风险这一方面，目前处于空白状态。

本发明的正是为了解决上述问题，提供一种能够有效降低在短路情况下电池温度的碱性锌锰干电池用正极钢壳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种碱性锌锰干电池正极钢壳，该正极钢壳能够有效降低短路情况下的电池温度，从而达到降低碱性锌锰干电池在短路环境中的安全风险的目的，同时不影响电池性能。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案提供了一种碱性锌锰干电池正极钢壳，该正极钢壳为内壁喷涂有导电涂层的正极钢壳；所述导电涂层含有以下质量份的组分：钛酸锶钡1～8份，石墨烯1～8份，导电剂100～400份，粘接剂1～16份。

其中，上述所述的碱性锌锰干电池正极钢壳中，所述导电涂层的厚度为0.5μm～25μm。

本发明还提供了上述碱性锌锰干电池正极钢壳的制备方法，该方法包括以下步骤：

A、将钛酸锶钡和石墨烯充分混合，进行球磨；球磨完成后，将钛酸锶钡和石墨烯的球磨混合物与导电剂、粘接剂混合，制得导电涂料；

B、采用步骤A所得导电涂料对钢壳内壁喷涂导电涂层，干燥，得碱性锌锰干电池正极钢壳。

其中，上述所述的碱性锌锰干电池正极钢壳的制备方法中，步骤A中，所述球磨的球磨球料比为2～10：1，球磨转速为100～200r/min，球磨时间为2～3h。