石墨涂层载量对碱性锌锰电池电性能的影响

赵锋良,徐宏磊,史振华,杨 磊

( 浙江长虹飞狮电器工业有限公司,浙江 嘉兴 314000 )

碱性锌锰电池(碱锰电池)所用钢壳内壁的镍镀层较光洁,正极环与钢壳内表面的接触点不多、接触电阻大。 为增加两者的接触点,并减小电池内阻,需在钢壳内表面喷涂一层石墨乳,烘干后,细小的石墨颗粒附着在钢壳内壁,可增加与正极环的接触点,提升电池的放电性能[1]。 石墨涂层还有防止钢壳内表面的二氧化锰发生氧化,以及阻滞电池过放电时析氢的作用[2-3],载量一般不小于0.15 mg/cm2。 石墨本身的导电性不如金属镍,石墨乳中还含有不导电的有机物,仅有增加接触点的作用,因此石墨层应该薄且均匀。

在实际生产过程中,涂层载量的控制难度较高,影响因素较多,如设备控制精度、石墨乳浓度和气压等,都会对涂层质量造成影响,最终影响电池性能。 考虑到电池越小,石墨涂层载量越难控制,本文作者以圆柱形碱锰电池系列中体积小的LR61 电池为对象,研究石墨涂层载量对电池性能的影响,从而为产品生产及质量控制提供参考。

1 实验

1.1 石墨导电剂的制备

将石墨乳(南平产,XBL-BZ 型)与丁酮(上海产,AR 级)分别按0.9 ∶1.0 与0.9 ∶3.0 的质量比稀释、搅拌均匀,记为导电剂1 和导电剂2,备用。

1.2 不同石墨涂层载量的钢壳样品制备

在本公司LR61 钢壳自动喷涂机上完成导电剂的喷涂。涂层载量小于0.70 mg/cm2时,用较稀的导电剂2;反之,用较浓的导电剂1。 如文献[3]所述,导电涂层载量应控制在不小于0.15 mg/cm2,而实际生产时,小于0.15 mg/cm2的涂……