[发明专利]碱性锌锰干电池的正极材料及碱性锌锰干电池

说明书

本发明公开了一种碱性锌锰干电池的正极材料及碱性锌锰干电池，属于化学电源领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种新型碱性锌锰干电池的正极材料及含有该正极材料的碱性锌锰干电池。碱性锌锰干电池的正极材料，含有以下质量份的组分：电解二氧化锰120～180份，正极导电材料8～14份，粘接剂0.5～1.2份，氢氧化钾水溶液3.5～6份，钛酸钡0.02～9份。碱性锌锰干电池，其采用上述碱性锌锰干电池的正极材料制备电池正极。本发明通过在碱性锌锰干电池的正极制造过程中加入钛酸钡，阻断电池短路温度的持续上升，同时钛酸钡的加入并未引起电池放电性能的降低，使本发明碱性锌锰干电池具有高效、高安全性、高稳定性的特点。

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的正极材料及碱性锌锰干电池。

背景技术

碱性锌锰干电池具有比能量高、价格适中、环保等优点，是目前使用最为广泛的电池种类之一，尤其在民用电池领域具有极高的市场占有率。随着便携式用电器和社会经济的高速发展，人们对便携式用电器用原电池的安全性提出了更高的要求。

随碱锰电池市场竞争的加剧，市场各品牌碱性锌锰干电池的放电性能在快速提升，特别在高功率、大电流放电性能方面显著提高。然而，电池大电流放电性能的提升也在一定程度上促进了电池在误用情况下的电池短路温度的升高，目前不少市场销售的高性能碱性锌锰干电池的短路温度最高超过了160℃，若在使用过程中发生这种现象，很容易造成使用者的烫伤，这种安全性问题是我们必须要避免和改善的。

碱性锌锰干电池结构中一般包含正极钢壳1、负极端2、密封圈3、负极集流体铜针4、负极锌膏5、隔膜纸6、正极环7。其中，密封圈3一般采用尼龙材料。为避免当电池内部气压过大造成电池爆炸，通常会在密封圈3上设置一块相对较薄的区域，称之为安全阀9。当电池内部气体量过大导致气压增加时，安全阀9便会打开泄压，从而避免电池因气压过大而爆炸。但当电池温度过高时，密封圈3所用的尼龙材料就会软化、变形，安全阀9因软化变形而紧贴在负极端2上，这样，当电池内部气压过大时，安全阀便9无法正常打开，反而导致电池极易发生爆炸，造成人身伤害和财产损失。

针对上述安全隐患，降低碱性锌锰干电池的短路温度，对保护使用者人身和财产安全而言是十分重要和迫切的。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种降低碱性锌锰干电池的短路温度的正极材料。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种碱性锌锰干电池的正极材料，该正极材料含有以下质量份的组分：

电解二氧化锰120～180份，正极导电材料8～14份，粘接剂0.5～1.2份，氢氧化钾水溶液3.5～6份，钛酸钡0.02～9份。

其中，上述所述的碱性锌锰干电池的正极材料中，所述电解二氧化锰中60％以上重量比的粒径≤45μm。

其中，上述所述的碱性锌锰干电池的正极材料中，所述正极导电材料为石墨或石墨烯，正极导电材料中99％以上重量比的粒径≤45μm。

其中，上述所述的碱性锌锰干电池的正极材料中，所述钛酸钡的粒径≤50μm，且60％以上重量比的粒径≤45μm。

其中，上述所述的碱性锌锰干电池的正极材料中，所述粘接剂为精细聚乙烯粉末；所述氢氧化钾水溶液的质量浓度为30％～44％。

本发明还提供了上述所述的碱性锌锰干电池的正极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将电解二氧化锰、钛酸钡混合均匀，在球磨机内进行球磨后，再与正极导电材料、粘接剂、氢氧化钾水溶液混合，混合均匀后，依次通过压片、造粒和筛分，即得。

其中，上述所述的碱性锌锰干电池的正极材料的制备方法中，所述球磨的球料比为5～25：1，转速为120～200rpm，球磨时间为0.5～2.5h。