[发明专利]一种锌空电池防水透气膜及空气极正极片的制备方法

说明书

本发明公开了一种锌空电池防水透气膜及空气极正极片的制备方法。本发明的锌空电池防水透气膜为PTFE膜。PTFE膜的厚度为0.10‑0.25mm。本发明采用PTFE膜作为锌空电池防水透气膜，可以在保证放电性能良好的同时避免电解液直接穿过PTFE膜泄漏的问题。本发明的锌空电池空气极正极片的制备方法为干法制片法，整个正极制备过程中不需要加入水或其他溶剂，因此无需烘干粉料的过程，非常节能环保。

技术领域

本发明涉及锌空电池技术领域，具体地说，涉及锌空电池正极材料防水透气膜及空气极正极片的制备方法。

背景技术

锌空电池通常包含基于金属锌的负极和空气正极，其通过离子传导电解质互相分离。锌空电池具有极高的能量密度，因为空气正极反应所需的氧能够由环境大气来提供。相应地，在放电期间足够的氧气必须能够从环境中进入电池。所以一般的扣式锌空气电池的金属壳体都有进气孔。通常，通过激光打孔或者直接机械冲孔得到合适大小的进气孔，一般进气孔的数量为1-5个。

空气中的二氧化碳与正极物质长期接触时会使正极材料中毒导致锌空气电池放电时间变短或者发生放电不良，所以一般会控制空气进入电池的速度。当进气速度过低时，没有进入足够的氧气用于反应，电池放电时间会变短。一般的金属空气电池可以通过进气孔的数量和大小来调节进气速度。除此之外，还需要通过防水透气膜的透气度来调节空气进入的速度。

较为常见的锌空电池的是高度低于5.4mm的纽扣锌空电池，该类型的纽扣电池最重要的安全问题就是漏液问题，强碱性电解液如果泄漏的话可能会腐蚀助损坏昂贵的助听器。较为常见的一种漏液途径是碱液直接穿过防水透气膜从气孔处漏出。因此，防水透气膜的质量直接影响到锌空电池的质量问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供锌空电池防水透气膜及空气极正极片的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锌空电池防水透气膜，所述透气膜为PTFE膜。

作为优选的，在上述的锌空电池防水透气膜中，所述PTFE膜的厚度为0.10-0.25mm。

作为优选的，在上述的锌空电池防水透气膜中，所述PTFE膜的厚度为0.15-0.22mm。防水透气膜的厚度过高时占用空间太大，会降低电池的容量。由于防水透气膜需要完全阻隔碱液溢出以保证安全性，厚度过低时防水透气膜很难保证完全防水且不从防水透气膜处漏液。

作为优选的，在上述的锌空电池防水透气膜中，所述PTFE膜的透气度为1000-4000s/in2·100cc·1.22kPa。

作为优选的，在上述的锌空电池防水透气膜中，所述PTFE膜的透气度为2000-3000s/in2·100cc·1.22kPa。

作为优选的，在上述的锌空电池防水透气膜中，所述PTFE膜的密度大于1.2g/cm³，用以保证电解液不会直接穿过防水透气层漏液。当PTFE膜密度过低时电解液容易穿过PTFE膜漏液，PTFE膜密度过高时PTFE膜与含集电体的正极催化层压合后易剥落分离，加工性不强。

一种锌空电池空气极正极片的制备方法，包括如下步骤：

(1)将活性炭、石墨、二氧化锰和PTFE粉末通过高速混合搅拌得到正极催化粉末，经过高速搅拌混合正极催化粉末密度增大形成小块状颗粒物正极粉料；

(2)集电体与正极粉料辊压得到含集电体正极催化层；集电体与正极粉料辊压在一起时集电体是完全陷入正极粉料层的，辊压前后正极粉料的厚度不变且得到的含集电体正极催化层厚度公差不超过±0.02mm。

(3)含集电体正极催化层和防水透气膜在压力下合在一起，制成薄片得到正极片，得到的正极片具有相对均匀的颜色和透气度。