锰碳比对碱性锌锰电池电性能的影响

卢熖忠，林扬捷，常海涛，薛祥峰

(福建南平南孚电池有限公司研究开发部，福建 南平 353000 )

一次电池具有自放电小、使用及替换方便等特点，是市面上最普及的电池产品之一。碱性锌锰(碱锰)电池在一次电池中拥有独特的优势，价格比金属锂电池便宜、能量密度比碳锌电池大，对环境的适应能力比其他一次电池强[1]。5G物联网时代的到来，各种用电器具趋向小型化，但对电池的要求更高，需要容量更大、安全性能更高[2]、大电流性能更好以及储存寿命更长的电池产品，因此，碱锰电池有望迎来新一轮的技术创新潮流。

关于碱锰电池的研究，目前集中在材料方面[3-4]，而对电池配方的研究较少。提高电池容量的方法主要有：①提高正极填充量；②使用高活性的二氧化锰；③调整电解液含量[5]；④使用细颗粒锌粉[6]等。电池的大电流性能，除了与电极的导电性及活性材料的利用率关系密切处，与钢壳内部的石墨乳材料也有一定的关系[7]。正极选择合适的二氧化锰与导电碳的质量比(锰碳比)，可以在保证电极材料拥有较高电导率的同时，尽量提高活性物质的用量，兼顾大容量与大电流性能。

本文作者对二氧化锰正极中的锰碳比进行梯度研究，通过电阻率测试、SEM、元素分析、孔隙率测试和电性能测试等手段，研究锰碳比对电池性能的影响。

1 实验

1.1 电池制备

采用本公司生产原材料及生产工艺，将正极材料进行搅拌、造粒、筛粉和打环，制成LR6电池正极环。

正极中，根据不同锰碳比修改碳含量，此外，聚乙烯质量分数为0.5%，KOH溶液质量分数为3.5%，正极环中水的质量分数约为2.8%。……