專利名稱：一種堿錳電池及其加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種堿錳電池及其加工方法，特別是涉及一種高功率、大容量的高性能堿錳電池及其加工方法。
背景技術：
堿錳電池以其優(yōu)越的高功率、大容量的放電性能，及儲存期長、性能價格比高等突出優(yōu)點，在近30余年來有了突飛猛進的發(fā)展，現(xiàn)已成為民用電池的主導產品。隨著科技和經濟的發(fā)展，各種便攜式電子產品的不斷涌現(xiàn)，并得到日益廣泛的應用，如錄音機、移動電話、電動玩具、閃光燈、數碼相機等等，這些電子產品在使用時需要大電流驅動，往往使用相當大的電流來放電，這對堿錳電池放電性能提出了越來越高和越來越迫切的要求。
現(xiàn)有堿錳電池的性能已滿足不了市場對電池高功率、高容量性能的需求。可以說，提高堿錳電池高功率、大容量性能已經成為當前堿錳電池市場競爭的一個熱點。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是針對以上技術的缺點和不足，提出了一種堿錳電池及其加工方法，能夠滿足現(xiàn)有電子產品所需要的高功率、大容量、儲存期長、性能價格比高的堿錳電池。
本發(fā)明所述的堿錳電池，由圓柱形鋼殼1，正極料置于圓柱形鋼殼內表面形成電池正極3，位于鋼殼中心的負極2，置于正極和負極之間將兩者分開的隔膜紙管4，以及插入負極中的帶有導電棒的集電體5，而形成有效成分組合物的密封性堿錳電池。
正極的有效成分組合物為電解二氧化錳91-96％、膨脹石墨粉4.5-5.5％、硬脂酸鈣0.4-0.6％、電解液(40％KOH溶液)2-3％。負極的有效成分組合物無汞鋅粉66-68％、粘合劑DK-5000.15-0.3％、粘合劑9400.30-0.50％、KOH10.5-11.5％、氧化鋅1.6-1.9％、氫氧化銦150-500ppm、水17-25％。堿錳電池的正極錳環(huán)重量10.8-11.4g。堿錳電池負極重量6.3-6.7g。隔膜紙管是由2-4層的隔膜紙卷成，隔膜紙厚度為0.09-0.11mm。鋼殼壁厚為0.16-0.22mm。
本發(fā)明所述堿錳電池的加工方法，包括如下步驟在正極有效成分組合物中，選用導電性好的膨脹石墨代替普通石墨粉來作正極導電劑，還可降低膨脹石墨的用量，在有效成分組合物設計中，可增加活性材料二氧化錳的用量；在負極有效成分組合物中從兩個方面進行改進首先降低負極配比氫氧化鉀的含量，從通常的占配比重量12-13％下調到10.5-11.5％百分含量，提高負極離子導電效果，從而可提高電池負極的放電利用率。下一步提高負極配比中活性物質鋅粉的百分含量，提高負極料的比重，從而在一定空間內可增加負極填充量。
本發(fā)明所述的堿錳電池的加工方法與現(xiàn)有普通LR6堿性鋅錳電池相比，將隔膜紙質厚度從0.12-0.14mm降到0.09-0.11mm，通過降低紙質厚度，可提高內部可利用的空間體積，增加有效物質負極料的填充量。同時負極配比鋅含由65％提高到67％，增加了負極料的比重，因此通過上述二個方面的改進措施，每節(jié)電池負極填充量從5.8-6.2g可提高6.3-6.7g。


圖1是本發(fā)明所述堿錳電池結構示意圖；圖2是本發(fā)明所述堿錳電池的加工方法的流程圖；圖3是本發(fā)明所述堿錳電池與普通LR6堿性鋅錳電池性能比較表。
具體實施例方式
以下，通過對本發(fā)明堿錳電池結構示意圖、加工方法流程圖及較佳實施例的描述并參考附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
圖1是本發(fā)明所述堿錳電池結構示意圖，堿錳電池，包括圓柱形鋼殼1，正極料置于圓柱形鋼殼內表面形成電池正極3；位于鋼殼中心的為負極2，正極和負極是通過置于兩者之間隔膜管4分開，然后將帶有導電棒5的集電體插入負極中，形成有效成分組合物的密封性堿錳電池。
其正極的有效成分組合物電解二氧化錳91-96％、膨脹石墨粉4.5-5.5％、硬脂酸鈣0.4-0.6％、電解液(40％KOH溶液)2-3％。
其負極的有效成分組合物無汞鋅粉66-68％、粘合劑DK-5000.15-0.3％、粘合劑9400.30-0.50％、KOH10.5-11.5％、氧化鋅1.6-1.9％、氫氧化銦150-500ppm、水17-25％。
每節(jié)電池正極錳環(huán)重量10.8-11.4g，每節(jié)電池負極重量6.3-6.7g，隔膜紙管是由2-4層的隔膜紙卷成，隔膜紙厚度是0.09-0.11mm，鋼殼壁厚是0.16-0.22mm。
圖2是本發(fā)明所述堿錳電池的加工方法的流程圖，包括在正極有效成分組合物中，選用導電性好的膨脹石墨代替普通石墨粉來作正極導電劑，還可降低膨脹石墨的用量，在有效成分組合物設計中，可增加活性材料二氧化錳的用量。
在負極有效成分組合物中主要是兩個方面進行改進1)是降低負極配比氫氧化鉀的含量，從通常的占配比重量12-13％下調到10.5-11.5％百分含量，提高負極離子導電效果，從而可提高電池負極的放電利用率。2)提高負極配比中活性物質鋅粉的百分含量，提高負極料的比重，從而在一定空間內可增加負極填充量。
普通LR6堿性鋅錳電池隔膜紙質厚度0.12-0.14mm，本發(fā)明通過篩選找到一種紙質厚度為0.09-0.11mm隔膜紙，通過降低紙質厚度，可提高內部可利用的空間體積，增加有效物質負極料的填充量。同時負極配比含鋅量由65％提高到67％，增加了負極料的比重，因此通過上述二個方面的改進措施，每節(jié)電池負極填充量從5.8-6.2g可提高6.3-6.7g。
普通LR6堿性鋅錳電池正極料填充量為10.3-10.6g，通過把鋼殼容器厚度從0.25-0.30mm降低到0.16-0.22mm，來增加內部有效空間體積，從而使得正極填充量可提高10.8-11.4g。
通過上述措施的改進，按LR6電池生產方法組成電池，測得性能如圖3所示。從圖中測試數據可知，通過改善堿錳電池正負極有效成分組合物以及改進其加工方法，電池各方面性能參數都得到大幅度的增長。
需要說明的本發(fā)明所述的方法同樣應用于結構一樣、尺寸不同的LR14、LR20、LR03、LR1、LR61電池。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種堿錳電池，至少包括圓柱形鋼殼(1)，正極料置于圓柱形鋼殼內表面形成電池正極(3)，位于鋼殼中心的負極(2)，置于正極和負極之間將兩者分開的隔膜紙管(4)，以及插入負極中的帶有導電棒的集電體(5)；其特征在于所述堿錳電池的正極錳環(huán)重量10.8-11.4g；所述堿錳電池負極重量為6.3-6.7g；所述隔膜紙管由2-4層的隔膜紙卷成；隔膜紙厚為0.09-0.11mm；所述鋼殼壁厚為0.16-0.22mm。
2.根據權利要求1所述的堿錳電池，其特征在于所述正極的有效成分組合物為電解二氧化錳91-96％、膨脹石墨粉4.5-5.5％、硬脂酸鈣0.4-0.6％、電解液(40％KOH溶液)2-3％。
3.根據權利要求1所述的堿錳電池，其特征在于所述負極的有效成分組合物無汞鋅粉66-68％、粘合劑DK-5000.15-0.3％、粘合劑9400.30-0.50％、KOH10.5-11.5％、氧化鋅1.6-1.9％、氫氧化銦150-500ppm、水17-25％。
4.一種堿錳電池的加工方法，其特征在于在正極有效成分組合物中，用膨脹石墨代替普通石墨粉來作正極導電劑，降低膨脹石墨的用量，增加二氧化錳的用量；在負極有效成分組合物中，降低負極配比氫氧化鉀的含量和提高負極配比中活性物質鋅粉的百分含量，提高負極料的比重。
5.根據權利要求4所述的堿錳電池的加工方法，其特征在于所述降低負極配比氫氧化鉀的含量是指將氫氧化鉀的含量從通常的配比比重12-13％下調到10.5-11.5％百分含量。
6.根據權利要求4所述的堿錳電池加工方法，其特征在于所述提高負極配比中活性物質鋅粉百分含量是指將負極配比鋅含由65％提高到67％。
全文摘要
本發(fā)明公開一種堿錳電池及其加工方法，堿錳電池包括圓柱形鋼殼(1)，正極料置于圓柱形鋼殼內表面形成的電池正極(3)；位于鋼殼中心的負極(2)，置于正極和負極之間并將兩者分開的隔膜紙管(4)，插入負極中的帶有導電棒的集電體(5)；其加工方法包括在正極有效成分組合物中，用膨脹石墨代替普通石墨粉來作正極導電劑，降低膨脹石墨的用量，增加二氧化錳的用量；在負極有效成分組合物中，降低負極配比氫氧化鉀的含量，提高負極配比中鋅粉的百分含量。本發(fā)明提出的高性能堿錳電池及其加工方法，通過改善正負極有效成分組合物以及加工方法的改進來提高電池的容量，極大地滿足了用戶對高功率、大容量的放電性能，及儲存期長、性價比高的堿錳電池的需求。
文檔編號H01M10/28GK1635656SQ20031011298
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權日2003年12月26日
發(fā)明者劉云, 藍秀清, 盧財鑫, 葉兆余 申請人:錢敦勇