[发明专利]一种碱性锌锰充电电池

说明书

本发明公开了一种碱性锌锰充电电池，包括正极和负极，以及所述正极与负极之间的隔膜，所述正极的主要成分包括二氧化锰、石墨、乙炔黑、正极添加剂和正极电解液，所述正极添加剂包括硫酸钡、氢氧化钛、覆钴氢氧化镍和银，所述正极电解液的主要成分包括氢氧化钾、去离子水，所述负极的主要成分包括锌、负极添加剂和负极电解液，所述负极添加剂包括氧化锌、氢氧化铟、氢氧化钙、硫酸锌、铜、十二烷基苯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化胺，所述负极电解液的主要成分包括氢氧化钾、去离子水、氧化锌和氢氧化锂，所述隔膜为经辐射接枝亲水性处理的聚烯烃微孔膜与常规非织布隔膜构成的复合隔膜。延长了电池的放电时间，延长了电池寿命，增加了循环次数。

技术领域

本发明属于充电电池技术领域，尤其涉及一种碱性锌锰充电电池。

背景技术

目前市场上销售的碱性锌锰电池无论是原电池还是充电电池，以锰环-锌膏结构为主，原电池都不可以充电，即使可以充几次，由于极差的库伦效率和较大的电池内压使得对原电池充电加以复用没有实际意义。然而，锌锰化学体系的理论比能量为290Wh/kg，实际比能量也达到了77Wh/kg或者215Wh/dm³。一个理想的碱性锌锰充电电池具有高功率、高比能量、高比功率、带电保存期长、高温自放电小、安全系数高、安装维护成本低、使用环境多样的特点，从原材料、制造、使用、废旧电池处理等各个环节符合绿色环保的要求。碱性锌锰充电电池是一种非常少见的即节省资源、减少废弃物又不增加消费者负担的产品。

自20世纪70年代以来，人们一直致力于对碱性锌锰电池的正负极、隔膜、电解液、放电实现方式的改良，使之具有可充性，期待可以商用的碱性锌锰充电电池的出现。从1982年到1992年的几年间，实现了无汞化和容量的翻倍，商用化取得了重大进展。在1993年秋季美国Rayovac公司获得加拿大Battery Technologues,Inc.授权生产和销售商标名为“RENEWAL”的碱性锌锰充电电池，一共AA、AAA、C、D共四个规格，见图4。在1994年的头三个月“RENEWAL”在美国超市的销量占超市所有充电电池销量的50％。但是从2010年起主要生产商已经停止生产和销售碱性锌锰电池充电电池，主要原因是高性能的镍氢电池和锂离子电池的生产成本在不断降低导致其销售价格在不断下降，而碱性锌锰充电电池的生产成本没有显著的变化导致其价格相对过高。有核心技术的生产厂家也不愿意生产碱性锌锰充电电池，这种电池和他们生产的普通碱性锌锰电池存在替代效应。另外，现在市场上可以找到的碱性锌锰充电电池还存在自放电大，容量保持率低、循环次数少的缺陷，主要表现为自放电速率已接近普通镍镉、镍氢等充电电池，放电容量衰减大，起始放电负载电压越来越低，电池寿命短，比较一致的看法是可以循环25次，此外还不能用较大电流充电，充电电流必须限制在120mA以下。