覆盖致密度明显得到提高，降低了涂层厚度，与钢壳内表面的接触为 面对面的接触，充分提高了导电接触有效面积。
[0050] 对比例1 :
[0051] 将84wt%炭黑、15wt%CMC粘结剂以及lwt%的分散剂十二烷基磺酸钠分散于水 中，经过超声分散得到混合浆料；将上述混合浆料在钢壳内壁经过喷涂、干燥，最后得到常 规涂层改性的碱性锌锰电池的钢壳，钢壳的涂层厚度为10ym;
[0052] 然后将正极环嵌入钢壳，依此插入隔膜纸，注入锌膏，插入由铜钉、负极底与密封 圈组成的集电体，卷边整形封口得到LR6电池，测试用DM-2000 -次电池性能测试系统对 LR6电池的大电流放电性能进行测试，并测试电池的短路电流，结果如下表1所示。
[0053] 为了验证导电涂层改性对钢壳保护能力以及钢壳导电性的影响，并为便于研宄， 我们把改进过的钢壳电阻分为径向电阻与轴向电阻。径向电阻是指沿钢壳半径方向上的电 阻，在实验设计中主要反映其内表面与其接触物间的电阻，又可称为界面电阻；其轴向电阻 是指钢壳平行于中轴线上的电阻，如果把钢壳看作是一个无限薄的平面，此电阻又可称为 钢壳的面电阻，其值的变化大小则主要反映导电涂层的本征导电率，通过测定钢壳电阻的 变化来判断导电涂层改性后钢壳内表面性质的变化。测定时，将钢壳一分为二来实现二电 阻的测量，由于不同钢壳间性质的差异，以及涂复层可能的厚度差异，结果取多次实验的平 均值。结果如表2所示。
[0054] 实施例1
[0055] 通过氧化石墨还原法得到石墨稀材料，石墨稀材料的厚度为10纳米，比表面积为 2500m2 /g，面积为0. 01微米，将49wt%石墨稀、50wt%炭黑、lwt%CMC粘结剂以及少量的 分散剂十二烷基磺酸钠分散于水中，经过超声分散得到混合浆料；将上述混合浆料在钢壳 内壁经过喷涂、干燥，最后得到石墨烯改性的导电涂层的碱性锌锰电池的钢壳，钢壳的石墨 烯改性涂层负载量为0.6mg/只，导电涂层的厚度为1微米；然后将正极环嵌入钢壳，依此 插入隔膜纸，注入锌膏，插入由铜钉、负极底与密封圈组成的集电体，卷边整形封口得到LR6 电池。测试方法同对比例1，结果如表1、2所示。导电剂包括石墨、碳纳米管、碳纤维、活性 碳、无定形碳、导电炭黑、乙炔黑、Super-Li、KS-6中的一种或几种组合，粘结剂也可以为聚 偏氟乙烯、SBR、LA系列粘结剂中的一种或几种组合。
[0056] 实施例2
[0057] 通过物理法得到石墨稀材料，石墨稀材料的厚度为100纳米，比表面积为10m2 / g，面积为10微米，将98wt%石墨稀、lwt%乙炔黑、lwt%聚偏氟乙稀粘结剂以及少量的分 散剂十二烷基磺酸钠分散于水中，经过超声分散得到混合浆料；将上述混合浆料在钢壳内 壁经过喷涂、干燥，最后得到石墨烯改性的导电涂层的碱性锌锰电池的钢壳，导电涂层的厚 度为20微米；然后将正极环嵌入钢壳，依此插入隔膜纸，注入锌膏，插入由铜钉、负极底与 密封圈组成的集电体，卷边整形封口得到LR6电池。测试方法同对比例1，结果如表1、2所 不〇
[0058] 实施例3
[0059] 通过气相沉积法得到石墨稀材料，石墨稀材料的厚度为0. 5纳米，比表面积为 1250m2 /g，面积为1000微米，将lwt%石墨稀、89wt%石墨、10wt%SBR粘结剂以及少量的 分散剂十二烷基磺酸钠分散于水中，经过超声分散得到混合浆料；将上述混合浆料在钢壳 内壁经过喷涂、干燥，最后得到石墨烯改性的导电涂层的碱性锌锰电池的钢壳，导电涂层的 厚度为0.01微米；然后将正极环嵌入钢壳，依此插入隔膜纸，注入锌膏，插入由铜钉、负极 底与密封圈组成的集电体，卷边整形封口得到LR6电池。石墨烯也可以用机械剥离法、外延 生长法和原位自生模板法制备得到。
[0060] 实施例4 :一种碱性锌锰电池的钢壳，包括集流体钢壳，所述的集流体钢壳的内壁 涂覆有石墨烯导电涂层；该石墨烯导电涂层的厚度为〇. 01微米或5微米或20微米，本实用 新型采用的石墨烯导电涂层为常规的石墨烯材料。
[0061] 测试方法同对比例1，结果如表1、2所示。
[0062] 表1本实用新型的石墨烯涂层改性钢壳前后的碱性锌锰电池的大电流放电性能 与短路电流对比
[0063]
[0064]
[0065] 通过表1的实验，可以发现本实用新型的新配方工艺可以提升大电流或高功率放 电性能，短路电流也明显得到提高。表明石墨烯涂层对钢壳的覆盖密度更高，对提高正极环 与钢壳间的接触更有利，电阻的降低将有利于碱性锌锰电池的正极活性物质以及容量得到 更好的发挥，改善碱性锌锰电池的大电流放电性能以及高压段的放分。
[0066] 表2本实用新型的石墨烯涂层改性钢壳前后的钢壳轴向电池与径向电阻对比
[0067]
[0068] 石墨烯具有极高的电子导电率，而且因石墨烯改性的涂层与钢壳间存在的较好的 粘结性能，可有效降低导电涂料中有机绝缘粘结剂的用量，从而提高导电涂层的电子导电 率，降低相关导电涂层的轴向电阻；石墨烯将常规导电剂基导电涂层与钢壳内壁间的点面 接触改进为面面接触，显著提高了有效接触面积，另外在保证覆盖密度的前提下，涂层厚度 只需要做到〇. 01~20ym，极大降低了钢壳与导电膜之间的界面电阻，进而径向电阻也得 到降低。
[0069] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的实质技 术内容范围，本实用新型的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他 人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等 效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
[0070] 在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被 单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述内容之后，本领域技术人 员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所 限定的范围。
【主权项】
1. 一种碱性锌锰电池的钢壳，包括集流体钢壳，所述的集流体钢壳的内壁涂覆有石墨 烯导电涂层；其特征在于该石墨烯导电涂层的厚度为0.Ol微米~20微米。2. 根据权利要求1所述的一种碱性锌锰电池的钢壳，其特征在于所述的石墨烯导电涂 层的厚度为〇. 02微米或5微米或20微米。3. -种含有如权利要求1所述钢壳的碱性锌锰电池。
【专利摘要】本实用新型公开了一种碱性锌锰电池的钢壳，包括集流体钢壳，集流体钢壳的内壁涂覆有石墨烯导电涂层；该导电涂层的厚度为0.01微米～20微米，提高导电涂层与钢壳内表面的覆盖密度与粘接性能，降低电池径向电阻与正极环与钢壳间的界面电阻，进一步提高碱性锌锰电池的大电流放电性能的碱性锌锰电池的钢壳。
【IPC分类】H01M2/02
【公开号】CN204668363
【申请号】CN201520403740
【发明人】崔言明, 黄园桥, 施斌斌, 岑嫦央
【申请人】中银（宁波）电池有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月11日