[发明专利]一种高防腐蚀的锌锰电池外壳的制备方法

说明书

本发明提供一种高防腐蚀的锌锰电池外壳的制备方法，电池外壳包括外层壳体和内层壳体；外层壳体和内层壳体均为柱形腔体。内层壳体为锌筒材料制成，外层壳体为包覆在内层壳体外侧的保护镀层，其方法为：对内层壳体锌筒进行处理，然后利用ZrCl₄，N,N‑二甲基甲酰胺DMF、对苯二甲酸PTA，以及聚偏氟乙烯(PVDF)和甲基吡咯烷酮(NMP)配置镀层液；最后处理的锌筒浸泡于镀层液中、取出烘干得到电池外壳。本发明通过保护镀层对内层壳体起到保护作用，防止内层壳体被电解液腐蚀，从而避免内层壳体表面破损而导致电解液泄露。本发明结构简单、生产简单，保护镀层不仅有耐腐蚀作用，而且还可以有效降低电池极化，从而延长电池寿命。

技术领域

本发明涉及电池材料技术领域，尤其是一种高防腐蚀的锌锰电池外壳的制备方法。

背景技术

我国是一个电池生产大国，每年电池产量近300亿只，其中以锌锰干电池为主导电池产量的九成以上，其中，普通碳性锌锰电池更是电池生产的主要品种。

根据目前所采用的的电池结构，金属锌压制成锌筒不但是电池反应的活性物质，同时也是电池的外层保护壳。但是，由于锌锰电池的锌负极在充放电过程中容易形成枝晶，并且由于暴露在空气中的电池锌筒容易被氧化，影响电池的寿命和性能。因此，通过一定的电化学技术对现有锌锰电池的商品化锌外壳进行改进具有重大意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高防腐蚀的锌锰电池外壳，该电池外壳在提高其耐腐蚀性的同时，还降低了电池极化，延长电池使用寿命。

本发明的技术方案为：一种高防腐蚀的锌锰电池外壳的制备方法，所述的电池外壳包括外层壳体和内层壳体；所述的内层壳体为锌筒，所述的外层壳体为通过将具有耐腐蚀性的复合材料包覆在内层壳体外侧的保护镀层，该所述的保护镀层不仅有耐腐蚀作用，而且可以有效降低电池极化。

其制备方法具体包括以下步骤：

S1)、将锌筒浸泡在丙酮溶液中超声处理15-30min后，用蒸馏水冲洗3～5次，继而置于盐酸中浸泡1～5min，然后用甲醇冲洗，得到处理后的锌筒；

S2)、将一定浓度的ZrCl₄溶于N,N-二甲基甲酰胺DMF中，搅拌溶解后，加入对苯二甲酸PTA，在不锈钢反应釜中水热反应一段时间，接着用乙醇清洗过滤，烘干得到粉末样品；

S3)、将粉末样品、聚偏氟乙烯(PVDF)和甲基吡咯烷酮(NMP)按照一定比例配置镀层液；

S4)、将步骤S1)中处理的锌筒浸泡于步骤S3)中的镀层液中10～30min后取出，烘干得到电池外壳。

优选的，所述外层壳体和内层壳体均为柱形腔体。

优选的，所述的外层壳体的厚度为0.3-0.5mm。

优选的，所述的内层壳体的厚度为0.03-0.05mm。

优选的，步骤S1)中，所述的盐酸的浓度为1～3mol/L，更优选为1mol/L。

优选的，步骤S2)中，所述的ZrCl₄浓度为0.8～2.4mmol。

优选的，步骤S2)中，所述的对苯二甲酸PTA的浓度为1～2mmol。

优选的，步骤S2)中，所述的水热反应的温度为80～160℃，反应时间为2～8h。

优选的，步骤S3)中所述的粉末样品、聚偏氟乙烯PVDF和甲基吡咯烷酮NMP的比例配置为80～120mg：5～15mg：10～40ml。

本发明的有益效果为：

1.本发明提供的耐腐蚀电池外壳通过设置镀层，从而对内层壳体表面起到保护作用，避免表面破损而导致电解液泄露；