[实用新型]一种锌离子电池壳子和基于其的锌离子可充电电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及二次电池领域，具体涉及一种锌离子电池壳子和基于其的锌离子可充电电池。

背景技术

可充电锌离子电池是一种以锰的氧化物材料为正极活性材料，以锌为负极活性材料，以含锌离子的水溶液为电解液的可充电电池，这种电池具有廉价的特点。

锌离子电池储存电子的机理如下：

正极：

负极：

这种电池具有廉价的特点。前期专利揭示可充电锌离子电池全部都是扣式锌离子电池，但是在应用中，电池的形状大多数是圆柱型或者方型。

发明内容

本实用新型主要创新在于：使用金属内壳并镀有锌涂层，这样同时获得金属壳子内壳和外涂层锌的优点，可以通过使用不同内壳和锌涂层的配合，满足电池在不同情况下使用的要求，另外，由于锌离子电池的负极由锌构成，锌镀层也可提供大量的锌元素参与电池的反应，而且把电芯的锌负极连接到壳子锌镀层上，让电池壳子作为电池的负极，锌镀层一物两用。

众所周知，电池中电池壳子作为其最核心组件部分，严重影响电池的性能和表现，例如在电池使用过程中，需要电池壳不破裂不生锈等，而且金属壳子一般作为电池的负极，起到关键作用。对于新型锌离子电池，其公开专利大多数为扣式电池，而在应用中通常需要圆柱型或者方型大电池，而本专利使用金属内壳并镀有锌涂层作为锌离子电池的电池壳，这样同时获得金属壳子内壳和外涂层锌涂层的优点，可以通过使用不同内壳和锌涂层的配合，满足电池在不同情况下使用的要求。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种锌离子电池壳子，其由金属内壳和设置于该金属内壳表面的锌涂层构成，所述锌离子电池的正极为二氧化锰正极，所述锌涂层与电芯的锌负极连接使电池壳子作为电池负极。可以通过涂覆、电镀、蒸镀、化学镀或者磁控溅射在金属内壳上镀一层锌涂层，制备而成镀锌的电池壳。

一种锌离子可充电电池，它包括电池壳子，由二氧化锰正极、隔离膜和锌负极制作成的电芯，以及电解液，所述电池壳子采用上述的锌离子电池壳子，所述电池壳子的锌涂层与所述锌负极连接使电池壳子作为电池负极，所述电解液包含有锌离子或者锌离子和二价锰离子。具体制备方法如下：把二氧化锰正极、隔离膜和锌负极通过卷绕或叠片制作成电芯，把电芯放于镀锌壳子(上述的锌离子电池壳子)中，加入含有锌离子的水溶液作为电解液，把负极锌电极连接到镀锌壳子作为电池负极，把二氧化锰正极连接到盖子，作为电池正极，绝缘密封电池盖子和壳子，即可制得锌离子电池。

所述的锌离子电池壳子的形状可为圆柱型或者方型。

所述的金属内壳可为铜内壳、铝内壳、不绣钢内壳、钛内壳、镍内壳等任意金属内壳或者合金内壳。

所述的锌镀层主要由锌元素组成，在镀锌的过程中可加入其它元素改变锌镀层的性能。例如可以用含锌离子和铬金属离子的镀液，电镀锌铬合金镀层，或者在镀液中添加少量镍离子，电镀锌镍镀层。即，所述锌涂层为锌铬合金镀层或者锌镍镀层。

一种锌离子电池壳子的制造方法及基于其的可充电电池，所述二氧化锰由可容纳锌离子嵌入和脱出的锰的氧化物构成。

一种锌离子电池壳子的制造方法及基于其的可充电电池，其特征是所述二氧化锰正极可由二氧化锰和碳材料组成，所述碳材料是炭黑、碳纳米管、碳纤维粉末、石墨烯、多孔碳、泡沫碳、富勒烯、石墨片、石墨等。

一种锌离子可充电电池的制造方法，其特征是，包括如下步骤：

制造所述的锌离子电池电极；

将锌负极、电解液、隔离膜和正极封装于镀锌壳子中得到锌离子可充电电池。

一种锌离子可充电电池的制造方法，其特征是：所述电解液包含有锌离子或者锌离子和二价锰离子。

经实验证明，本实施例电池的容量高和稳定性能好。同时这种可充电电池还具有容量高、安全、环保、成本低廉等特点。可以预见这种电池可广泛应用于消费电子、电动车、通讯、航空航天和军事等领域。

【附图说明】

图1为一实施例锌离子电池壳子的结构示意图；

图2为另一实施例锌离子电池壳子的结构示意图。

【具体实施方式】

以下对实用新型的较佳实施例作进一步详细说明。

图1示出了一实施例锌离子电池壳子的结构，由图1可见，该锌离子电池壳子的形状为圆柱型。图2示出了另一实施例锌离子电池壳子的结构，由图2可见，该锌离子电池壳子的形状为方型。

实施例1：