专利名称：一种碱锰电池及其加工方法
技术领域：
本发明涉及一种碱锰电池及其加工方法，特别是涉及一种高功率、大容量的高性能碱锰电池及其加工方法。
背景技术：
碱锰电池以其优越的高功率、大容量的放电性能，及储存期长、性能价格比高等突出优点，在近30余年来有了突飞猛进的发展，现已成为民用电池的主导产品。随着科技和经济的发展，各种便携式电子产品的不断涌现，并得到日益广泛的应用，如录音机、移动电话、电动玩具、闪光灯、数码相机等等，这些电子产品在使用时需要大电流驱动，往往使用相当大的电流来放电，这对碱锰电池放电性能提出了越来越高和越来越迫切的要求。
现有碱锰电池的性能已满足不了市场对电池高功率、高容量性能的需求。可以说，提高碱锰电池高功率、大容量性能已经成为当前碱锰电池市场竞争的一个热点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上技术的缺点和不足，提出了一种碱锰电池及其加工方法，能够满足现有电子产品所需要的高功率、大容量、储存期长、性能价格比高的碱锰电池。
本发明所述的碱锰电池，由圆柱形钢壳1，正极料置于圆柱形钢壳内表面形成电池正极3，位于钢壳中心的负极2，置于正极和负极之间将两者分开的隔膜纸管4，以及插入负极中的带有导电棒的集电体5，而形成有效成分组合物的密封性碱锰电池。
正极的有效成分组合物为电解二氧化锰91-96％、膨胀石墨粉4.5-5.5％、硬脂酸钙0.4-0.6％、电解液(40％KOH溶液)2-3％。负极的有效成分组合物无汞锌粉66-68％、粘合剂DK-5000.15-0.3％、粘合剂9400.30-0.50％、KOH10.5-11.5％、氧化锌1.6-1.9％、氢氧化铟150-500ppm、水17-25％。碱锰电池的正极锰环重量10.8-11.4g。碱锰电池负极重量6.3-6.7g。隔膜纸管是由2-4层的隔膜纸卷成，隔膜纸厚度为0.09-0.11mm。钢壳壁厚为0.16-0.22mm。
本发明所述碱锰电池的加工方法，包括如下步骤在正极有效成分组合物中，选用导电性好的膨胀石墨代替普通石墨粉来作正极导电剂，还可降低膨胀石墨的用量，在有效成分组合物设计中，可增加活性材料二氧化锰的用量；在负极有效成分组合物中从两个方面进行改进首先降低负极配比氢氧化钾的含量，从通常的占配比重量12-13％下调到10.5-11.5％百分含量，提高负极离子导电效果，从而可提高电池负极的放电利用率。下一步提高负极配比中活性物质锌粉的百分含量，提高负极料的比重，从而在一定空间内可增加负极填充量。
本发明所述的碱锰电池的加工方法与现有普通LR6碱性锌锰电池相比，将隔膜纸质厚度从0.12-0.14mm降到0.09-0.11mm，通过降低纸质厚度，可提高内部可利用的空间体积，增加有效物质负极料的填充量。同时负极配比锌含由65％提高到67％，增加了负极料的比重，因此通过上述二个方面的改进措施，每节电池负极填充量从5.8-6.2g可提高6.3-6.7g。
图1是本发明所述碱锰电池结构示意图；图2是本发明所述碱锰电池的加工方法的流程图；图3是本发明所述碱锰电池与普通LR6碱性锌锰电池性能比较表。
具体实施例方式
以下，通过对本发明碱锰电池结构示意图、加工方法流程图及较佳实施例的描述并参考附图对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明所述碱锰电池结构示意图，碱锰电池，包括圆柱形钢壳1，正极料置于圆柱形钢壳内表面形成电池正极3；位于钢壳中心的为负极2，正极和负极是通过置于两者之间隔膜管4分开，然后将带有导电棒5的集电体插入负极中，形成有效成分组合物的密封性碱锰电池。
其正极的有效成分组合物电解二氧化锰91-96％、膨胀石墨粉4.5-5.5％、硬脂酸钙0.4-0.6％、电解液(40％KOH溶液)2-3％。
其负极的有效成分组合物无汞锌粉66-68％、粘合剂DK-5000.15-0.3％、粘合剂9400.30-0.50％、KOH10.5-11.5％、氧化锌1.6-1.9％、氢氧化铟150-500ppm、水17-25％。
每节电池正极锰环重量10.8-11.4g，每节电池负极重量6.3-6.7g，隔膜纸管是由2-4层的隔膜纸卷成，隔膜纸厚度是0.09-0.11mm，钢壳壁厚是0.16-0.22mm。
图2是本发明所述碱锰电池的加工方法的流程图，包括在正极有效成分组合物中，选用导电性好的膨胀石墨代替普通石墨粉来作正极导电剂，还可降低膨胀石墨的用量，在有效成分组合物设计中，可增加活性材料二氧化锰的用量。
在负极有效成分组合物中主要是两个方面进行改进1)是降低负极配比氢氧化钾的含量，从通常的占配比重量12-13％下调到10.5-11.5％百分含量，提高负极离子导电效果，从而可提高电池负极的放电利用率。2)提高负极配比中活性物质锌粉的百分含量，提高负极料的比重，从而在一定空间内可增加负极填充量。
普通LR6碱性锌锰电池隔膜纸质厚度0.12-0.14mm，本发明通过筛选找到一种纸质厚度为0.09-0.11mm隔膜纸，通过降低纸质厚度，可提高内部可利用的空间体积，增加有效物质负极料的填充量。同时负极配比含锌量由65％提高到67％，增加了负极料的比重，因此通过上述二个方面的改进措施，每节电池负极填充量从5.8-6.2g可提高6.3-6.7g。
普通LR6碱性锌锰电池正极料填充量为10.3-10.6g，通过把钢壳容器厚度从0.25-0.30mm降低到0.16-0.22mm，来增加内部有效空间体积，从而使得正极填充量可提高10.8-11.4g。
通过上述措施的改进，按LR6电池生产方法组成电池，测得性能如图3所示。从图中测试数据可知，通过改善碱锰电池正负极有效成分组合物以及改进其加工方法，电池各方面性能参数都得到大幅度的增长。
需要说明的本发明所述的方法同样应用于结构一样、尺寸不同的LR14、LR20、LR03、LR1、LR61电池。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种碱锰电池，至少包括圆柱形钢壳(1)，正极料置于圆柱形钢壳内表面形成电池正极(3)，位于钢壳中心的负极(2)，置于正极和负极之间将两者分开的隔膜纸管(4)，以及插入负极中的带有导电棒的集电体(5)；其特征在于所述碱锰电池的正极锰环重量10.8-11.4g；所述碱锰电池负极重量为6.3-6.7g；所述隔膜纸管由2-4层的隔膜纸卷成；隔膜纸厚为0.09-0.11mm；所述钢壳壁厚为0.16-0.22mm。
2.根据权利要求1所述的碱锰电池，其特征在于所述正极的有效成分组合物为电解二氧化锰91-96％、膨胀石墨粉4.5-5.5％、硬脂酸钙0.4-0.6％、电解液(40％KOH溶液)2-3％。
3.根据权利要求1所述的碱锰电池，其特征在于所述负极的有效成分组合物无汞锌粉66-68％、粘合剂DK-5000.15-0.3％、粘合剂9400.30-0.50％、KOH10.5-11.5％、氧化锌1.6-1.9％、氢氧化铟150-500ppm、水17-25％。
4.一种碱锰电池的加工方法，其特征在于在正极有效成分组合物中，用膨胀石墨代替普通石墨粉来作正极导电剂，降低膨胀石墨的用量，增加二氧化锰的用量；在负极有效成分组合物中，降低负极配比氢氧化钾的含量和提高负极配比中活性物质锌粉的百分含量，提高负极料的比重。
5.根据权利要求4所述的碱锰电池的加工方法，其特征在于所述降低负极配比氢氧化钾的含量是指将氢氧化钾的含量从通常的配比比重12-13％下调到10.5-11.5％百分含量。
6.根据权利要求4所述的碱锰电池加工方法，其特征在于所述提高负极配比中活性物质锌粉百分含量是指将负极配比锌含由65％提高到67％。
全文摘要
本发明公开一种碱锰电池及其加工方法，碱锰电池包括圆柱形钢壳(1)，正极料置于圆柱形钢壳内表面形成的电池正极(3)；位于钢壳中心的负极(2)，置于正极和负极之间并将两者分开的隔膜纸管(4)，插入负极中的带有导电棒的集电体(5)；其加工方法包括在正极有效成分组合物中，用膨胀石墨代替普通石墨粉来作正极导电剂，降低膨胀石墨的用量，增加二氧化锰的用量；在负极有效成分组合物中，降低负极配比氢氧化钾的含量，提高负极配比中锌粉的百分含量。本发明提出的高性能碱锰电池及其加工方法，通过改善正负极有效成分组合物以及加工方法的改进来提高电池的容量，极大地满足了用户对高功率、大容量的放电性能，及储存期长、性价比高的碱锰电池的需求。
文档编号H01M10/28GK1635656SQ20031011298
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者刘云, 蓝秀清, 卢财鑫, 叶兆余 申请人:钱敦勇