CN101355153B - 用于二次锌镍电池的锌负极和含该锌负极的二次锌镍电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二次锌镍电池的锌负极以及使用该锌负极的二次锌镍电池。其中所述锌负极包括集流体和涂覆于该集流体上的负极活性物质，其特征在于：所述负极活性物质含有氧化锌、粘合剂和导电性多孔憎水颗粒，所述的导电性多孔憎水颗粒是吸附有憎水物质的炭黑，所述导电性多孔憎水颗粒平均分布在锌负极的所述负极活性物质中。本发明的锌负极由于含有平均分布在锌负极内外的导电性多孔憎水颗粒，能给氧气提供传输通道，使氧气不但能在电极表面复合，而且能深入到电极的内部复合，使得锌负极复合氧的效率大幅度提高，电池的内压可以大幅降低，从而大幅度改善锌镍电池的耐过充电性能。

Description

用于二次锌镍电池的锌负极和含该锌负极的二次锌镍电池

本申请为发明名称为“用于二次锌镍电池的锌负极及其制备方法和含该锌负极的二次锌镍电池”、申请日为2005年1月28日、申请号为200510002899.1发明专利申请的分案申请。

【技术领域】

本发明涉及一种二次锌镍电池的锌负极和使用该锌负极的二次锌镍电池。

【背景技术】

二次锌镍电池在充电末期和过充电时，从镍正极不断析出的氧气，一部分在负极与金属锌反应而被吸收，另一部分则通过在负极表面发生的电化学还原反应而被吸收。氧气被吸收的过程叫做氧气的复合。二次锌镍电池中锌负极复合氧气的能力较差，使得充电过程末期和过充电时，特别是充电电流较大的情形下，镍电极产生的氧气，不能在锌负极上被顺利地复合。当正极产生的氧气的速率大于负极吸收氧气的速率时，由于氧气的积累，电池的内部压力会逐渐增大，当压力增大到使电池安全阀开启时，内部气体泄漏，并且，电解液会伴随着一起泄漏。

特别是在无绳电话应用领域，由于使用者在不使用无绳电话时通常会把无绳电话置于充电器上持续充电，所以，无绳电话中的电池组必须具有很强的耐过充电能力。否则当电池过度充电时电池的内部压力会逐渐增大，最终导致电解液泄漏并腐蚀电路板，损坏电话。

为了降低电池的内压，有两个思路。一是提高充电时氧气在镍电极上的析出过电位，减少正极过充电时氧气的析出。二是强化锌负极对氧气的复合，减少氧气在电池内部的积累。

以往在制备锌负极时，如CN1501530A所述，为了改善导电性，负极活性物质中可以加入导电剂如炭黑、石墨等。为了改善锌负极的氧复合能力，可以使用憎水的粘合剂如聚四氟乙烯(PTFE)，并在锌负极中形成憎水网络，憎水网络会在电极中形成一些有限的疏水孔隙，便于氧气进入电极内部而复合。但这并不足以完全控制电池过充电时内压的上升。因为，锌负极中亲水的氧化锌和炭黑都是吸液能力很强的物质，特别是炭黑，其孔隙率很大，常规的锌负极制备过程中，由于制备体系是含水体系，在将氧化锌、炭黑、金属氧化物添加剂和亲水粘合剂搅拌成浆料时，炭黑的孔隙中首先吸附的是亲水的粘合剂，使得在电池注入电解液后，炭黑的孔隙中充满了电解液，电解液阻挡了氧气进一步深入电极内部的路径。也就是说，炭黑中的孔隙不但没有被利用来促进氧气的复合反而阻碍了氧气的复合。

目前，为改善氧气在锌负极上的复合，被广泛采用的是隔离负电极叠合设计，例如美国专利USP5460899所述：在隔离负电极叠合设计中，一种憎水的气体扩散膜用来分隔两片锌半电极板，在由两片锌半电极板及中间的气体扩散膜组成的一个完整的锌负极中，正极充电过程中产生的氧气能够通过憎水的气体扩散膜到达锌半电极的内侧，在锌负极上复合。很显然，由于憎水透气膜的存在，不做其它改变，就使整个锌负极与氧气接触的面积增大了一倍。

但是，这种方法弊端不少。首先，两片锌半电极使电极的集流体使用量增大了一倍，增加了原材料成本。其次，制造一个完整的锌负极极板的工序烦琐，增加了人工成本。第三，这种隔离负电极叠合设计的锌负极只适合叠片式的电池结构——通常为方型电池，而不适合于卷绕式的电池结构——通常为圆柱型电池。

无论是从节约成本还是产品多元化的角度出发，都有必要重新设计一种能有效改善复合氧能力的新型锌负极。

【发明内容】

本发明提供的技术方案，即是从强化锌负极对氧气的复合着手，减少氧气在电池内部的积累，解决二次锌镍电池充电时内压过高的问题。

本发明的一个目的是提供一种二次锌镍电池的锌负极，通过在锌负极负极活性物质中添加导电性多孔憎水颗粒，从而改善锌负极的复合氧的能力。

本发明的另一个目的是提供一种包括上述锌负极的二次锌镍电池，由于锌负极具有较高的氧复合能力，使得所述二次锌镍电池具有低的内压。

本发明的思路是：用导电性良好的多孔粒子与憎水物质制备成憎水透气颗粒，并使这些颗粒在锌负极表面和内部均匀地分布，其既起导电剂的作用，又为氧气的传输和复合提供气体通道，这样就能达到使氧气顺利到达锌负极表面和内部而被复合的目的。

因此，根据本发明的第一方面，提供一种用于二次锌镍电池的锌负极，所述锌负极包括集流体和涂覆于该集流体上的负极活性物质，所述负极活性物质含有氧化锌、粘合剂和导电性多孔憎水颗粒，所述的导电性多孔憎水颗粒是吸附有憎水物质的炭黑，所述导电性多孔憎水颗粒平均分布在锌负极的所述负极活性物质中。

所述负极活性物质中基于所述负极活性物质总重量的各成分的重量百分含量可以为：

氧化锌：86～95％；

粘合剂：1～8％；

炭黑：0.2～5％；

炭黑中吸附的憎水物质：0.02～1％。

所述导电性多孔憎水颗粒中的憎水物质优选为聚四氟乙烯或丁苯橡胶。

优选的是，所述炭黑的总孔体积为0.45～0.80cm³/g、BET比表面积为200～1600m²/g、平均粒径为25～50μm。

所述的集流体可以采用本领域已知的所有可用的锌负极的集流体，本发明对其没有特别的限制，例如可以是紫铜或其它铜合金经冲压制得的冲孔铜带，所述的冲孔铜带的表面可以电镀一层锡或锡合金。所述的负极活性物质分别涂覆在集流体冲孔铜带的两侧。

所述的负极活性物质中还可以含有金属氧化物添加剂，所述的金属氧化物添加剂可以是氧化镉、氧化铋、氧化铟、氧化铅和二氧化锡中的至少一种。所述金属氧化物添加剂的含量为所述负极活性物质总重量的0～15重量％，优选1～12重量％。这些金属氧化物添加剂的作用是为了防止电池在放电时负极极化过大而过早钝化，在第一次的充电过程中，这些金属氧化物添加剂会先于ZnO转变成金属态并形成导电网络，但每次放电时都不参与反应，这样，金属导电网络得以保留，有助于减小锌负极极化、延迟钝化，使电池能够放出更多的电量。

所述的负极活性物质中的粘合剂可以采用本领域已知的所有可用的用于锌负极的粘合剂，本发明对其没有特别的限制。优选的是，所述粘合剂为憎水性粘合剂与亲水性粘合剂的混合物。所述憎水性粘合剂与亲水性粘合剂的比例没有特别的限制，可以根据实际需要确定，例如，亲水性粘合剂与憎水性粘合剂的重量比例可以为(0.3～1)∶1。所述憎水性粘合剂可以为，例如，聚四氟乙烯或丁苯橡胶，以及它们的混合物。所述亲水性粘合剂可以为，例如，羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素或聚乙烯醇，以及它们的混合物。

根据本发明的第二方面，提供一种用于二次锌镍电池的锌负极的制备方法，该方法包括下列步骤：

(1)将0.2～5重量份的炭黑分散在25～35重量份的水中；

(2)将由0.02～1重量份憎水物质形成的水悬浮液在搅拌下加入到步骤(1)所得分散液中直至所述憎水物质完全被所述炭黑所吸附，得到导电性多孔憎水颗粒半成品溶液；

(3)将86～95重量份的氧化锌及如果需要时的1～12重量份的金属氧化物添加剂加入到步骤(2)所得导电性多孔憎水颗粒半成品溶液中，再搅拌加入干基用量为0.3～3重量份的亲水性粘合剂溶液，然后搅拌加入干基用量为0.7～5重量份的憎水性粘合剂乳液，得到均匀的锌负极浆料；

(4)将上述锌负极浆料通过拉浆机涂布到电极集流体的二面并烘干，按所需尺寸冲切成锌负极。

上述步骤(2)中所述憎水物质的水悬浮液的浓度对憎水物质在炭黑上的吸附没有特别大的影响，因而本发明对该浓度没有特别的限制，可以根据操作的需要对该浓度进行调整，例如可以为10～80重量％。

上述步骤(3)中所述亲水性粘合剂溶液的浓度和所述憎水性粘合剂乳液的浓度没有特别的限制，可以根据所要制备的锌负极浆料的拉浆涂布的粘度和可操作性的要求对该浓度进行灵活调整，例如所述亲水性粘合剂溶液的浓度可以为0.5～4重量％，所述憎水性粘合剂乳液的浓度可以为10～80重量％。

在根据本发明的第二方面的锌负极的制备方法中，所使用的各原料如本发明第一方面所定义，在此不再详述。

根据本发明的第三方面，提供一种二次锌镍电池，其特征在于该电池包括前面所述的本发明提供的锌负极。

具体地说，本发明提供的二次锌镍电池包括镍正极、隔膜层、锌负极和碱性电解质溶液，其特征在于所述锌负极包括集流体和涂覆于该集流体上的负极活性物质，所述负极活性物质含有氧化锌、粘合剂和导电性多孔憎水颗粒，所述的导电性多孔憎水颗粒是吸附有憎水物质的炭黑，所述导电性多孔憎水颗粒平均分布在锌负极的所述负极活性物质中。

根据本发明第三发明的所述二次锌镍电池中的锌负极如本发明第一方面所定义，在此不再重复。

由于本发明的改进之处只涉及二次锌镍电池的锌负极，因此在本发明提供的二次锌镍电池中，对所述的镍正极、隔膜层和碱性电解质溶液没有特别的限制，可以使用可在二次锌镍电池中使用的所有类型的镍正极、隔膜层和碱性电解质溶液。本领域的普通技术人员能够根据现有技术的教导，能够非常容易地选择和制备本发明所述二次锌镍电池的所述镍正极、隔膜层和碱性电解质溶液，并由所述的镍正极、锌负极、隔膜层和碱性电解质溶液制得本发明的二次锌镍电池。

例如，所述镍正极可以是通过将球型氢氧化镍、氧化亚钴、导电炭黑和聚四氟乙烯乳液、羟丙基甲基纤维素的水溶液以及去离子水搅拌成浆状物并涂到焊有引流带的发泡镍上，经过烘干、辊压、裁片而制得的镍电极。

所述隔膜层可以是由改性聚丙烯毡、维尼纶毡或尼龙毡与可湿性聚烯烃微孔膜经焊接或粘接而成的复合隔膜。

所述碱性电解质溶液可以是选自KOH、NaOH和LiOH中的至少一种的水溶液。

本发明的有益效果在于：本发明的锌负极由于含有导电性多孔憎水颗粒，将此锌负极应用在现有的以锌为负极的二次锌镍电池上时，由于憎水的导电性多孔憎水颗粒具有孔道且粒度很小，真实表面积很大，并平均分布在锌负极内外，能给氧气提供传输通道，使氧气不但能在电极表面复合，而且能深入到电极的内部复合，使得锌负极复合氧的效率大幅度提高，电池的内压可以大幅降低，从而也可大幅度改善锌镍电池的耐过充电性能。用本发明的二次锌镍电池制造无绳电话电池组，可以耐受长期过充电而没有电解液泄漏并腐蚀电路板、损坏电话的危险。并且，电池组只须2节电池，相比市场上由三节电池组合的无绳电话电池组，成本还可降低1/3。

【具体实施方式】

下面的实施例将对本发明做进一步的说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限定。

实施例1

将0.2g炭黑(中橡集团炭黑工业研究设计院商品，孔体积为0.5cm³/g，BET比表面积为300m²/g，平均粒径为25μm)置于烧杯中，加入25g去离子水，将烧杯置于搅拌器上搅拌；另取0.03g浓度为60％的聚四氟乙烯(PTFE)水悬浊液，加入到上述烧杯中。10分钟后停止搅拌，观察烧杯中上清液的混浊程度，当发现上清液完全澄清时，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑颗粒吸附，导电性多孔憎水颗粒半成品制备完成。若烧杯中上清液仍未完全澄清，则继续相同操作直至上清液完全澄清。

将86g的氧化锌、5g的氧化镉、5g的氧化铋均匀混合，然后加入到上述烧杯中，再加入10g浓度为3％的羟丙基甲基纤维素的水溶液和12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，充分搅匀，然后加入2.5g浓度为60％的聚四氟乙烯悬浊液，搅拌得到均一的浆料，用拉浆机将该浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将92克球型氢氧化镍、7克氧化亚钴、和11克炭黑与由4克聚四氟乙烯、0.2克羟丙基甲基纤维素以及40克去离子水所组成的粘合剂溶液混合搅拌成浆状物，并涂到焊有引流带的发泡镍上，经过烘干、辊压、裁片制得若干片长70mm、宽19mm的镍电极。

将上述锌负极、镍正极隔着通过由改性聚丙烯毡与可湿性聚烯烃微孔膜经焊接或粘接而成的复合隔膜用卷绕机卷绕多圈形成极芯并收存于2/3AA型电池钢壳中，经点焊、冲槽、注入含有25％的KOH和1.5％的LiOH的电解液并封口制成本所述的2/3AA型圆柱形锌镍电池。

实施例2

将0.2g炭黑(中橡集团炭黑工业研究设计院商品，孔体积为0.55cm³/g，BET比表面积为400m²/g，平均粒径为30μm)置于烧杯中，加入25g去离子水，将烧杯置于搅拌器上搅拌；另取0.1g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，加入到上述烧杯中。10分钟后停止搅拌，观察烧杯中上清液的混浊程度，当发现上清液完全澄清时，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑颗粒吸附，导电性多孔憎水颗粒半成品制备完成。若烧杯中上清液仍未完全澄清，则继续相同操作直至上清液完全澄清。

将87g的氧化锌、4g的氧化铟、6g的氧化铋均匀混合，然后加入到上述烧杯中，再加入10g浓度为3％的羟乙基纤维素的水溶液和12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，充分搅匀，然后加入2.5g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，搅拌得到均一的浆料，用拉浆机将浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将上述锌负极按照与实施例1相同的方法制备成2/3AA型圆柱形锌镍电池。

实施例3

将1.0g炭黑(KETJEN BLACK INTERNATIONAL COMPANY商品，孔体积为0.65cm³/g，BET比表面积为800m²/g，平均粒径为45μm)置于烧杯中，加入27g去离子水，将烧杯置于搅拌器上搅拌；另取0.6g浓度为60％的丁苯橡胶(SBR)水悬浊液(南通申华化学公司商品，牌号为TAIPOL1500E)，加入到上述烧杯中。10分钟后停止搅拌，观察烧杯中上清液的混浊程度，当发现上清液完全澄清时，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑颗粒吸附，导电性多孔憎水颗粒半成品制备完成。若烧杯中上清液仍未完全澄清，则继续相同操作直至上清液完全澄清。

将89g的氧化锌、6g的氧化镉、3g的氧化铋均匀混合，然后加入到上述烧杯中，再加入10g浓度为3％的羟丙基甲基纤维素的水溶液和12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，充分搅匀，然后加入2.5g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，搅拌得到均一的浆料，用拉浆机将浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将上述锌负极按照与实施例1相同的方法制备成2/3AA型圆柱形锌镍电池。

实施例4

将2.5g炭黑(KETJEN BLACK INTERNATIONAL COMPANY商品，孔体积为0.75cm³/g，BET比表面积为1400m²/g，平均粒径为25μm)置于烧杯中，加入27g去离子水，将烧杯置于搅拌器上搅拌；另取1.25g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，加入到上述烧杯中。10分钟后停止搅拌，观察烧杯中上清液的混浊程度，当发现上清液完全澄清时，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑颗粒吸附，导电性多孔憎水颗粒半成品制备完成。若烧杯中上清液仍未完全澄清，则继续相同操作直至上清液完全澄清。

将89g的氧化锌、4g的氧化镉、3g的氧化铅均匀混合，然后加入到上述烧杯中，再加入10g浓度为3％的羟乙基纤维素的水溶液和12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，充分搅匀，然后加入2.5g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，搅拌得到均一的浆料，用拉浆机将浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将上述锌负极按照与实施例1相同的方法制备成2/3AA型圆柱形锌镍电池。

实施例5

将2.8g炭黑(KETJEN BLACK INTERNATIONAL COMPANY商品，孔体积为0.7cm³/g，BET比表面积为1000m²/g，平均粒径为35μm)置于烧杯中，加入30g去离子水，将烧杯置于搅拌器上搅拌；另取1.87g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，加入到上述烧杯中。10分钟后停止搅拌，观察烧杯中上清液的混浊程度，当发现上清液完全澄清时，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑颗粒吸附，导电性多孔憎水颗粒半成品制备完成。若烧杯中上清液仍未完全澄清，则继续相同操作直至上清液完全澄清。

将90g的氧化锌、4g的氧化镉、4g的二氧化锡均匀混合，然后加入到上述烧杯中，再加入10g浓度为3％的羟丙基甲基纤维素的水溶液和12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，充分搅匀，然后加入2.5g浓度为60％的聚四氟乙烯悬浊液，搅拌得到均一的浆料，用拉浆机将浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将上述锌负极按照与实施例1相同的方法制备成2/3AA型圆柱形锌镍电池。

实施例6

将1.5g炭黑(KETJEN BLACK INTERNATIONAL COMPANY商品，孔体积为0.55cm³/g，BET比表面积为900m²/g，平均粒径为45μm)置于烧杯中，加入31g去离子水，将烧杯置于搅拌器上搅拌；另取0.17g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，加入到上述烧杯中。10分钟后停止搅拌，观察烧杯中上清液的混浊程度，当发现上清液完全澄清时，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑颗粒吸附，导电性多孔憎水颗粒半成品制备完成。若烧杯中上清液仍未完全澄清，则继续相同操作直至上清液完全澄清。

将91g的氧化锌、3g的氧化镉、3g的氧化铋均匀混合，然后加入到上述烧杯中，再加入10g浓度为3％的羟丙基甲基纤维素的水溶液和12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，充分搅匀，然后加入2.5g 60％的聚四氟乙烯悬浊液，搅拌得到均一的浆料，用拉浆机将浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将上述锌负极按照与实施例1相同的方法制备成2/3AA型圆柱形锌镍电池。

实施例7

将0.7g炭黑(中橡集团炭黑工业研究设计院商品，孔体积为0.6cm³/g，BET比表面积为700m²/g，平均粒径为40μm)置于烧杯中，加入33g去离子水，将烧杯置于搅拌器上搅拌；另取0.25g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，加入到上述烧杯中。10分钟后停止搅拌，观察烧杯中上清液的混浊程度，当发现上清液完全澄清时，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑颗粒吸附，导电性多孔憎水颗粒半成品制备完成。若烧杯中上清液仍未完全澄清，则继续相同操作直至上清液完全澄清。

将93g的氧化锌、2.5g的氧化镉、2.5g的氧化铋均匀混合，然后加入到上述烧杯中，再加入10g浓度为3％的羟丙基甲基纤维素的水溶液和12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，充分搅匀，然后加入2.5g 60％的聚四氟乙烯悬浊液，搅拌得到均一的浆料，用拉浆机将浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将上述锌负极按照与实施例1相同的方法制备成2/3AA型圆柱形锌镍电池。

实施例8

将2.0g炭黑(KETJEN BLACK INTERNATIONAL COMPANY商品，孔体积为0.5cm³/g，BET比表面积为500m²/g，平均粒径为25μm)置于烧杯中，加入35g去离子水，将烧杯置于搅拌器上搅拌；另取1.3g浓度为60％的聚四氟乙烯水悬浊液，加入到上述烧杯中。10分钟后停止搅拌，观察烧杯中上清液的混浊程度，当发现上清液完全澄清时，表明憎水的聚四氟乙烯已完全被炭黑颗粒吸附，导电性多孔憎水颗粒半成品制备完成。若烧杯中上清液仍未完全澄清，则继续相同操作直至上清液完全澄清。

将95g的氧化锌、2.5g的氧化镉、2.5g的氧化铋均匀混合，然后加入到上述烧杯中，再加入10g浓度为3％的羟丙基甲基纤维素的水溶液和12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液，充分搅匀，然后加入2.5g 60％的聚四氟乙烯悬浊液，搅拌得到均一的浆料，用拉浆机将浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将上述锌负极按照与实施例1相同的方法制备成2/3AA型圆柱形锌镍电池。

对比例1

在一个烧杯中将89g的氧化锌，6g的氧化镉，3g的氧化铋及1g炭黑(同实施例3)均匀混合，分别加入10g浓度为3％的羟丙基甲基纤维素的水溶液、12g浓度为4％的聚乙烯醇水溶液和30g去离子水，搅拌得到均一的浆料，然后加入3.1g浓度为60％的聚四氟乙烯悬浊液，充分搅匀得到负极浆料，用拉浆机将该浆料涂布至镀锡冲孔铜带的两侧并干燥，经冲切制成若干片长宽尺寸为99mm×21.5mm的锌负极。

将上述锌负极按照与实施例1相同的方法制备成2/3AA型圆柱形锌镍电池。

【电池性能测试】

将上述实施例1-8和对比例1中制得的电池首次以30mA充电16小时，搁置5小时，然后以60mA放电至1.5V，记录放电容量，称量电池的质量，然后以30mA连续充电28天，搁置1-4小时后以75mA放电至1.5V，记录放电容量，并称量电池的质量。将各电池按IEC标准(IEC60285-1999)中测试循环寿命的方法进行循环寿命测试，结果见表1。

从表1结果可以看出，在耐受长期过充电方面，根据本发明的锌负极中的导电性多孔憎水颗粒可以不同程度地减少甚至完全避免因内压过高而导致的安全阀开启，表现为电池失重较小甚至没有失重。导电性多孔憎水颗粒的含量及导电性多孔憎水颗粒中炭黑与憎水物质(如聚四氟乙烯)的配比同时还影响着电池的初始容量及循环寿命，选取最佳范围可以使电池得到最佳的综合性能。

表12/3AA型密封锌镍电池性能(30mA充28d，75mA放至1.5V)

电池	炭黑重量(g)	憎水物质	憎水物质重量(g)	电池容量(mAh)	充电时间(d)	容量保持率(％)	质量损失(mg)	寿命(次)
									实施例1	0.2	PTFE	0.03	362	28	80.5	9	450
实施例2	0.2	PTFE	0.1	354	28	83.3	4	≥500
									实施例3	1	SBR	0.6	334	28	89.5	0	≥500
实施例4	2.5	PTFE	1.25	295	28	89.7	0	≥500
									实施例5	2.8	PTFE	1.87	283	28	90.2	0	≥500
实施例6	1.5	PTFE	0.17	351	28	81.3	13	440
									实施例7	0.7	PTFE	0.25	346	28	85.7	0	≥500
实施例8	2.0	PTFE	1.3	324	28	87.5	0	≥500
									对比例1	1			367	28	78.8	27	370

Claims (10)

1.一种用于二次锌镍电池的锌负极，所述锌负极包括集流体和涂覆于该集流体上的负极活性物质，其特征在于：所述负极活性物质含有氧化锌、粘合剂和导电性多孔憎水颗粒，所述的导电性多孔憎水颗粒是吸附有憎水物质的炭黑，所述导电性多孔憎水颗粒平均分布在锌负极的所述负极活性物质中；在所述负极活性物质中，基于所述负极活性物质总重量为基准，碳黑的含量为0.2-5重量％，碳黑中吸附的憎水物质的量为0.02-1重量％。

2.根据权利要求1所述的用于二次锌镍电池的锌负极，其中所述负极活性物质中基于所述负极活性物质总重量的各成分的重量百分含量为：

氧化锌：86～95％；

粘合剂：1～8％。

3.根据权利要求1所述的用于二次锌镍电池的锌负极，其中所述导电性多孔憎水颗粒中的憎水物质为聚四氟乙烯或丁苯橡胶。

4.根据权利要求1所述的用于二次锌镍电池的锌负极，其中所述炭黑的总孔体积为0.45～0.80cm³/g、BET比表面积为200～1600m²/g、平均粒径为25～50μm。

5.根据权利要求1所述的用于二次锌镍电池的锌负极，其中所述负极活性物质中还含有金属氧化物添加剂。

6.根据权利要求5所述的用于二次锌镍电池的锌负极，其中所述金属氧化物添加剂为选自氧化镉、氧化铋、氧化铟、氧化铅、二氧化锡中的至少一种，所述金属氧化物添加剂的含量为所述负极活性物质总重量的1～12重量％。

7.根据权利要求1所述的用于二次锌镍电池的锌负极，其中所述负极活性物质中的粘合剂为憎水性粘合剂与亲水性粘合剂的混合物。

8.根据权利要求7所述的用于二次锌镍电池的锌负极，其中所述憎水性粘合剂为聚四氟乙烯或丁苯橡胶，或者它们的混合物。

9.根据权利要求7所述的用于二次锌镍电池的锌负极，其中所述亲水性粘合剂为羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素或聚乙烯醇，或者它们的混合物。

10.一种二次锌镍电池，其特征在于该电池包括权利要求1-9中的任意一项所述的锌负极。