CN106684390A - 电池集电体及制备方法和碱性锌锰电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池，包括钢壳、锌膏、密封圈、负极底盖和集电体，其特征在于电池集电体的竖向端用于伸入电池的锌膏中，电池集电体的宽头端用于焊接电池的负极底盖，所述的电池集电体穿过所述的密封圈，包括T字型绝缘主体，T字形绝缘主体的外表面设置有金属镀/涂层，本发明的可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池，利用其独特结构与性质的集电体可充分管控碱性锌锰电池在放电过程中的过放电深度，获得全新的过放电防漏电池；并且可替代常规的成本较高的黄铜钉，显著降低碱性锌锰电池的生产成本。

Description

电池集电体及制备方法和碱性锌锰电池

技术领域

本发明涉及化学电源领域，尤其电池集电体及制备方法和可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池。

背景技术

锌锰电池在电池市场上具有巨大的份额与其广泛的用途是分不开的，它是民用一次电池的主导产品，几乎所有的低压直流电器都可以使用碱锰电池作为电源。碱性锌锰电池具有优良的电化学性能和较高的性价比，一直受到广大消费者的欢迎，自从无汞碱性锌锰电池投入市场后，安全、环保高性能碱性锌锰电池更加收到市场的好评，现在以及未来几十年将以碱性锌锰电池为主导。

为了大电流性能，制备碱性锌锰电池时，负极锌膏一般为过量，过放电之后，正极消耗殆尽，负极还有剩余，且锌粉经反应，颗粒变细，活性变高，自放电析氢反应加剧导致电池内部气压增大，而导致电池漏液，漏液会腐蚀电器，漏出的液体会腐蚀电器电路板上的元件、铜箔以及焊点，造成电器报废，造成比电池本身价值高很多的损失，给消费者带来极大的损失，严重影响客户的信心。消费者还担心电池的漏液会对人体有害，特别是对特殊人群，例如小孩子或孕妇。因此消费者希望有一款过放电不漏液的电池出现，环保安全，同时还能延长用电器的使用寿命，即使价格贵点也可接受。而碱锰电池过放电漏液问题是该产品的世界性技术难题，一直困扰生产厂家。

发明人通过大量的实验探索与分析得知，由于电池在生产过程中，要经历很多道工序，即使经过严格的检测程序，使每只电池的开压、内阻、容量一致，但是贮存一段时间后也会产生这样或那样的差异。如同一位母亲生的双胞胎，刚生下来可能长得一模一样，作为目前都很难分辨，然而，在两个孩子不断成长时，就会产生这样或那样的差异，碱性锌锰电池也是这样；当电池多节串联使用时，目前用电器普遍采用的整体电压控制的方式是难以适用于碱性锌锰电池的，无法控制每节电池的过放电深度：例如两节碱锰电池串联使用形成3V，在放电初期两节电池电压接近，当放电继续进行时，容量稍高的电池未放完电，而容量低的则被过放电，用电器例如遥控器，收音机、石英钟表等无过放电控制装置或者采用整体电压控制，仅当两节串联电池的整体电压小于1V时，用电器才会无法使用甚至勉强仍可使用，可是此时两节电池极有可能出现0.9V+0.1V的情况，对于0.9V的电池，0.1V的那节碱锰电池过放电深度过高，是当消费者将电池遗忘在用电器中时，漏液几率相当高。

碱锰电池的这种串联使用过放电漏液是不可避免的，有些厂商通过调整碱锰电池的正负极比例参数可以一定程度上降低单节电池过放电的漏液率，但是由于用电器多种多样，而且消费者的使用习惯千差万别，几乎无法根据所有需求设计出最佳的防漏参数。

发明人在通过大量的过放电实验与探索下发现碱性锌锰电池的负极反应是由外向内逐渐进行的，采用表面镀有金属锌或锌合金的绝缘主体作为碱性锌锰电池的集流体时，当碱性锌锰电池的放电深度刚达到过放电深度后，也即负极放电反应由外向内达到集电体的表面时，集电体表面的金属镀/涂层随之发生氧化反应而脱落，逐渐裸露出内部的绝缘主体，电池内阻将显著增大，过放电电流逐渐降低，直到集电体与锌膏间完全绝缘，电池内部自动断开，过放电被彻底自动遏制，获得可控制放电深度的集电体。利用金属镀/涂层的材质以及厚度可以调控每只碱性锌锰电池在放电过程中的电压下限，从根本上全面降低电池的过放电深度进而过放电漏液率。本发明制备工艺简单，可以获得自我控制过放电深度的碱性锌锰电池，而常规的黄铜钉基集电体完全没有类似功能；除此之外，该技术绝大数原材料为绝缘主体，较常规的黄铜钉制品成本低、实现简便，不改变常规的碱性锌锰电池的生产制备工艺，只需在集电体原有生产工艺上稍作改变，可获得全面提高的碱性锌锰电池过放电防漏性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止过放电漏液的碱性锌锰电池，将常规的黄铜钉集电体优化为可控制放电深度的集电体，通过新型集电体的内部绝缘主体绝缘、表面镀(涂)层导电的巧妙新型复合结构以及表面(镀)涂层会在过放电时参与反应而脱落的性质，充分限制每节电池在放电过程中的电压下限或深度，从根本上全面降低电池的过放电深度进而过放电漏液率。本发明克服现有碱性锌锰电池串联使用或者单节使用时，因过放电深度不受控制，不可预料的发生过放电深度过高导致电池析气量大而漏液。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：电池集电体，电池集电体的竖向端用于伸入电池的锌膏中，电池集电体的宽头端用于焊接电池的负极底盖，其特征在于包括T字型绝缘主体，T字形绝缘主体的外表面设置有金属镀/涂层。

本发明进一步优选方案为:所述的绝缘主体的材质为不导电高分子聚合物或陶瓷。

本发明进一步优选方案为:所述的不导电高分子聚合物为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯或酚醛树脂，所述的陶瓷为氮化硅陶瓷或氧化铝陶瓷。

本发明进一步优选方案为:所述的金属镀/涂层的材质为表面析氢电位高于0.716V，氧化还原电位高于-1.245V的金属单质或金属合金，所述的金属单质为锡、锌、铟、铅、镉、钨。

本发明进一步优选方案为:为了保证集电体与负极底盖的电焊后的导电性接触，所述的金属镀/涂层在绝缘主体宽头端的厚度为50～100μm，为了保证在过放电初期金属镀/涂层及时完全脱离，控制过放电深度，并保证集电体的集流效果，与锌膏接触竖向端的金属镀/涂层厚度为10～50μm。

本发明进一步优选方案为:碱性锌锰电池集电体的制备方法，其特征在于包括如下具体步骤：

(a)提供T字型绝缘主体；

(b)将金属镀/涂层均匀涂覆于上述T字型绝缘主体所有表面；

(c)采用化学镀方法在T字型绝缘主体的宽头端再次涂覆金属镀/涂层，以保证宽头端的镀/涂层厚度，用于焊接在负极底盖。

本发明进一步优选方案为:(b)步骤采用化学镀、机械镀、热镀、电镀、浆料法、高温喷涂法或真空法将金属镀/涂层涂覆于上述T字型绝缘主体的表面。

本发明进一步优选方案为:可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池，包括钢壳、锌膏、密封圈、负极底盖和集电体，其特征在于电池集电体的竖向端用于伸入电池的锌膏中，电池集电体的宽头端用于焊接电池的负极底盖，所述的电池集电体穿过所述的密封圈，包括T字型绝缘主体，T字形绝缘主体的外表面设置有金属镀/涂层。

本发明进一步优选方案为:所述的绝缘主体的材质为不导电高分子聚合物或陶瓷。

本发明进一步优选方案为:所述的金属镀/涂层的材质为表面析氢电位高于0.716V，氧化还原电位高于-1.245V的金属单质或金属合金，所述的金属单质为锡、锌、铟、铅、镉或钨

与现有技术相比，本发明的可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池，利用其独特结构与性质的集电体可充分管控碱性锌锰电池在放电过程中的过放电深度，根本解决碱性锌锰电池的过放电漏液；并且可替代常规的成本较高的黄铜钉，显著降低碱性锌锰电池的生产成本。

附图说明

图1为可自我控制放电深度、预防过放电漏液的集电体结构剖面示意图：1为绝缘主体，2为金属镀/涂层；

图2为含有本发明集电体的自我控制过放电深度的碱性锌锰电池剖面示意图：3-集电体；

图3为本发明的集电体的绝缘主体：4-宽头端，5-竖向端。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进工艺，意外地获得了可有效抑制碱性锌锰电池因过放电而产生漏液的技术，可有效限制碱性锌锰电池在使用过程中的过放电深度，获得全新的过放电防漏碱性锌锰电池，提高碱性锌锰电池防漏性能，从根本上全面提高碱锰电池的过放电安全性能，在此基础上完成了本发明。

本发明的技术构思如下：

本发明人是针对常规碱性锌锰电池的过放电控制问题：当电池多节串联使用时，目前用电器普遍采用的整体电压控制的方式是难以适用于碱性锌锰电池的，无法控制每节电池的过放电深度，因过放电深度不受控制，不可预料的发生过放电深度过高导致电池析气量大而漏液，提供一种防止过放电漏液的碱性锌锰电池；

本发明人发现，若采用可控制放电深度的集电体取代将常规的黄铜钉集电体，充分利用新型集电体的内部绝缘、表面导电的巧妙新型结构以及表面金属镀/涂层的氧化还原性质，实现了其在不同放电状态下的导电集流状态：碱性锌锰电池正常放电时，金属镀/涂层的氧化还原电位低于或等于锌，这样在正常放电时集电体上的金属镀/涂层不参与反应，充当正常导电作用，镀(涂)层可导电，新型集电体因此具有负极集流作用；发生初期过放电之后，新型集电体的金属镀/涂层由于其氧化还原特性也会因过放电而被迫参与负极反应，逐渐从绝缘主体的表面脱落，绝缘面积因此逐渐增加，参与过放电反应的负极锌膏区域逐渐减少，内阻逐渐增加，过放电电流逐渐降低，相同时长下的过放电深度降低，集电体对负极的导电集流作用逐渐丧失，最终从电池内部将回路断开，不让碱性电池继续放电、尤其是小电流放电，根本上终止过放电。本发明实现了每节电池在放电过程中的深度的自我限制，从根本上全面控制电池的过放电深度进而过放电漏液率。该技术降低成本、实现简便，只需在原有集电体生产工艺上稍作改变，从无到有实现碱锰电池过放电不漏液，获得全新的过放电防漏碱性锌锰电池。

如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

所述碱性锌锰电池可以含有其他可允许的组分，例如密封圈、负极底、锌膏负极、正极、电解液和隔膜纸等。这些组分以及碱性锌锰电池组装工艺没有具体要求，是本领域技术人员已知的，只要不对本发明的发明目的产生限制即可。

本发明提供的可自我控制放电深度、降低过放电漏液的碱性锌锰电池技术得到如下效果：

(1)相比普通碱性锌锰电池，本发明提供的碱性锌锰电池具有可自我控制放电深度、降低过放电漏液的功效；

(2)相比普通碱性锌锰电池，本发明提供的碱性锌锰电池的集电体为复合材料：内部为绝缘主体、外部镀有金属镀/涂层，比重小，重量轻；

(3)本发明提供的碱性锌锰电池的集电体外形主要决定于绝缘主体的形状，而由于绝缘主体的高分子聚合物与陶瓷材质赋予该集电体加工造型方便的优点，可以根据需求加工成各种复杂形状，可增加集电体对锌膏的接触面积，利于提高大中电流放电性能；

(4)本发明提供的碱性锌锰电池的集电体相比常规的黄铜材质，成本低廉；

(5)本发明提供的碱性锌锰电池的集电体相比常规的黄铜钉，引入Fe、Ni等杂质更低，利用限制因集电体杂质而产生的析氢漏液；

(6)本发明提供的碱性锌锰电池的集电体，可根据放电深度自动调整为导电或绝缘模式；

(7)通过采用不同的金属镀方法可以在绝缘针的表面获得具有不同形貌不同厚度的不同结合力的金属镀/涂层；

(8)可根据不同需求，通过调整金属镀/涂层材质与金属镀/涂层厚度获得具有不同放电深度控制能力的碱性锌锰电池：金属镀/涂层氧化还原电位越高，金属镀/涂层厚度越厚，过放电深度将被控制的越高；金属镀/涂层氧化还原电位越低，金属镀/涂层厚度越薄，过放电深度将被控制的越低；

(9)由于采用锌材质镀(涂)层，集电体与锌膏间的相容性得到提高，降低电池界面电阻，提高放电性能；

(10)集电体形貌不受限制，可根据生产的需求自行调整；

(11)金属镀/涂层的表面析氢电位较高，具有缓蚀减缓析氢的作用；

(12)若采用的绝缘主体的材质为熔点在100℃左右的高分子聚合物，本发明提供的碱性锌锰电池结构还可以在电池短路时自动将电池内部断开，起到保护作用：当碱性锌锰电池短路后，电池短路温度将会达到150℃以上，而在达到100℃后绝缘主体熔断而将电池从内部断开；

(13)由于金属镀/涂层与绝缘主体的热膨胀率不同，当电池因短路温度升高时金属镀/涂层也会以一定比例脱落，降低短路电流与温度，提高短路时的安全性；

(14)常规的电镀锌较热镀锌相比产能低，防腐性能差，污染大；而且电镀锌是通过电解使锌附着在钢板上，附着力较差，而热镀锌通常是热浸镀锌，这样锌层附着力更强。从产能上来看，热镀锌是连续生产的产能较高，而电解镀锌相比来说产能较低。

(15)制备方法简单易行，材料易得、用量少，只需在碱性锌锰电池成熟的生产线上稍作调整，适合大规模的工业生产。

本发明的其他方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件进行。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

为进一步阐述本发明的内容、实质特点和显著进步，兹列举以下对比例和实施例详细说明如下，但不仅仅限于实施例。

对比例1

通过FDK460生产线，经过钢壳正极环嵌入、隔膜纸插入，注入锌膏，插入由黄铜钉负极底焊接后与密封圈组成的集电子，卷边整形封口得到常规的LR6碱性锌锰电池；

将得到的LR6电池四节串联80Ω电阻连续过放电72h，将回路断开后，室温放置不同时间观察电池漏液率；

将得到的LR6电池单节串联10Ω电阻连续过放电48h，将回路断开后，45℃放置不同时间观察电池漏液率；

实施例1

取丁苯橡胶材质的绝缘主体，采用化学镀的方式，在其整体表面镀上厚度为20μm的锡镀(涂)层，采用二次化学镀在绝缘主体宽头端表面再镀上厚度为30μm的锡层，得到新结构的控制过放电深度的集电体；通过FDK生产线，经过钢壳正极环嵌入、隔膜纸插入，注入锌膏，插入由新结构集电体负极底焊接后与密封圈组成的集电子，卷边整形封口得到可以自我控制过放电深度的LR6碱性锌锰电池；

将得到的LR6电池四节串联80Ω电阻连续过放电72h，将回路断开后，室温放置不同时间观察电池漏液率；

将得到的LR6电池单节串联10Ω电阻连续过放电48h，将回路断开后，45℃放置不同时间观察电池漏液率；

实施例2

取聚丙烯材质的绝缘主体，采用化学镀而后电镀的方式，在其整体表面镀上厚度为50μm的锌镀(涂)层，采用二次化学镀在绝缘主体宽头端表面再镀上厚度为20μm的锡层，得到新结构的控制过放电深度的集电体；通过FDK生产线，经过钢壳正极环嵌入、隔膜纸插入，注入锌膏，插入由新结构集电体负极底焊接后与密封圈组成的集电子，卷边整形封口得到可以自我控制过放电深度的LR6碱性锌锰电池；

将得到的LR6电池四节串联80Ω电阻连续过放电72h，将回路断开后，室温放置不同时间观察电池漏液率；

将得到的LR6电池单节串联10Ω电阻连续过放电48h，将回路断开后，45℃放置不同时间观察电池漏液率；

实施例3

取聚甲基丙烯酸甲酯材质的绝缘主体，采用化学镀的方式，在其表面镀上厚度为10μm的铟镀(涂)层，采用二次化学镀在绝缘主体宽头端表面再镀上厚度为40μm的铟层，得到新结构的控制过放电深度的集电体；通过FDK生产线，经过钢壳正极环嵌入、隔膜纸插入，注入锌膏，插入由新结构集电体负极底焊接后与密封圈组成的集电子，卷边整形封口得到可以自我控制过放电深度的LR6碱性锌锰电池；

将得到的LR6电池四节串联80Ω电阻连续过放电72h，将回路断开后，室温放置不同时间观察电池漏液率；

将得到的LR6电池单节串联10Ω电阻连续过放电48h，将回路断开后，45℃放置不同时间观察电池漏液率；

实施例4

取酚醛树脂材质的绝缘主体，采用机械镀的方式，在其表面镀上厚度为50μm的铅锌合金层，采用二次化学镀在绝缘主体宽头端表面再镀上厚度为50μm的锌层，得到新结构的控制过放电深度的集电体；通过FDK生产线，经过钢壳正极环嵌入、隔膜纸插入，注入锌膏，插入由新结构集电体负极底焊接后与密封圈组成的集电子，卷边整形封口得到可以自我控制过放电深度的LR6碱性锌锰电池；

将得到的LR6电池四节串联80Ω电阻连续过放电72h，将回路断开后，室温放置不同时间观察电池漏液率；

将得到的LR6电池单节串联10Ω电阻连续过放电48h，将回路断开后，45℃放置不同时间观察电池漏液率；

实施例5

取氮化硅陶瓷材质的绝缘主体，采用热镀的方式，在其表面镀上厚度为50μm的锌镉合金层，采用二次化学镀在绝缘主体宽头端表面再镀上厚度为50μm的锌层，得到新结构的控制过放电深度的集电体；通过FDK生产线，经过钢壳正极环嵌入、隔膜纸插入，注入锌膏，插入由新结构集电体负极底焊接后与密封圈组成的集电子，卷边整形封口得到可以自我控制过放电深度的LR6碱性锌锰电池；

将得到的LR6电池四节串联80Ω电阻连续过放电72h，将回路断开后，室温放置不同时间观察电池漏液率；

将得到的LR6电池单节串联10Ω电阻连续过放电48h，将回路断开后，45℃放置不同时间观察电池漏液率；

实施例6

取氧化铝陶瓷材质的绝缘主体，采用热镀的方式，在其表面镀上厚度为50μm的锌钨合金，采用二次化学镀在绝缘主体宽头端表面再镀上厚度为50μm的锌层，得到新结构的控制过放电深度的集电体；通过FDK生产线，经过钢壳正极环嵌入、隔膜纸插入，注入锌膏，插入由新结构集电体负极底焊接后与密封圈组成的集电子，卷边整形封口得到可以自我控制过放电深度的LR6碱性锌锰电池；

将得到的LR6电池四节串联80Ω电阻连续过放电72h，将回路断开后，室温放置不同时间观察电池漏液率；

将得到的LR6电池单节串联10Ω电阻连续过放电48h，将回路断开后，45℃放置不同时间观察电池漏液率；

表1碱性锌锰电池四节串联过放电漏液率对比(50组)

表2碱性锌锰电池单节过放电漏液率对比(100组)

通过利用LR6电池四节串联80Ω过放电72h来以及单节串联10Ω电阻过放电48h来模拟电池过放电，漏液结果可以明显看出，本发明提出的防止碱性锌锰电池过放电漏液技术，可以显著降低电池过放电之后的漏液率，提高电池的安全性。

实施例7：碱性锌锰电池3，包括钢壳、锌膏、密封圈、负极底盖和集电体，电池集电体的竖向端用于伸入电池的锌膏中，电池集电体的宽头端用于焊接电池的负极底盖，电池集电体3穿过密封圈，包括T字型绝缘主1，T字形绝缘主体1的外表面设置有金属镀/涂层2。

绝缘主体1的材质为不导电高分子聚合物或陶瓷。

不导电高分子聚合物为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯或酚醛树脂，陶瓷为氮化硅陶瓷或氧化铝陶瓷。

金属镀/涂层2的材质为表面析氢电位高于0.716V，氧化还原电位高于-1.245V的金属单质或金属合金，金属单质为锡、锌、铟、铅、镉、钨。

金属镀/涂层2在绝缘主体宽头端4的厚度为50～100μm，竖向端5的厚度为10～50μm。

碱性锌锰电池集电体3的制备方法，其特征在于包括如下具体步骤：

(a)提供T字型绝缘主体1；

(b)采用化学镀、机械镀、热镀、电镀、浆料法、化学气相沉积、高温喷涂法或真空法将金属镀/涂层2涂覆于上述T字型绝缘主体的表面。

(C)采用化学镀方法在T字型绝缘主体1的宽头端4再次涂覆以保证金属镀/涂层2厚度；

化学镀为没有外电流通过的情况下，利用化学方法是式溶液中的金属离子还原为金属，并沉积在绝缘钉表面，形成金属镀/涂层的一种表面加工方法。化学镀表面的金属镀/涂层操作可在低温下进行，避免了高温操作，不易使高分子聚合物变形，且设备简单，成本较低廉。化学镀可获得较好的均匀性。

机械镀为将冲击料、表面处理剂、镀覆促进剂、金属粉和镀金一起放进滚筒中，并通过滚筒滚动时产生的动能，把金属粉冷压到绝缘主体表面上形成金属镀/涂层；在绝缘钉表面通过机械镀获得的金属镀/涂层具有成本低、耗能少、环保、无氢脆、厚度均匀、镀/涂层厚等优点；

热镀为是将清洁处理过的绝缘主体放入熔融液态金属或合金中获得镀/涂层的方法，绝缘针表面会包上比较厚的锌、一般达50μm以上，比较适合陶瓷等耐高温材质的绝缘针在其表面获得镀/涂层。

电镀在本发明中主要作为一种补充镀/涂层方法，需要预先在绝缘主体的表面化学、机械或热镀上一层金属使得绝缘主体导电后，方可使用。电镀是指在含有预镀金属的盐类溶液中，以为阴极，通过电解作用，使镀液中预镀金属的阳离子在预镀绝缘主体的表面沉积出来，形成金属镀/涂层的一种表面加工方法，通常电镀锌层厚度5～15μm。

还可采用浆料法、化学气相沉积、高温喷涂法，真空法；

其中浆料法为以料浆形式，即以金属、氧化物或者化合物粉末的浓缩悬浊液形式，喷涂在绝缘主体表面上，然后再高温下惰性或还原气氛烧结。可根据悬浊液中固体组分的浓度而采用涂料法、悬浊液法、膏剂法。

真空法，将原材料金属置于真空中，与绝缘主体具有一定距离，可以分为阴极雾化法、热力学雾化法、离子沉积法、真空扩散喷镀法。

高温喷涂法是连续不断的喷涂材料的分散颗粒而制成涂层。该材料被熔化雾化，按照一定方向以气体喷向绝缘主体，在较高温度条件下，基体或颗粒表面接触的位置形成涂层。其中火焰法、等离子法和爆炸法都属于高温喷涂法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明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。

在本发明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，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，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。

以上对本发明所提供的集电体及可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.电池集电体，电池集电体的竖向端用于伸入电池的锌膏中，电池集电体的宽头端用于焊接电池的负极底盖，其特征在于包括T字型绝缘主体，T字形绝缘主体的外表面设置有金属镀/涂层。

2.根据权利要求1所述的电池集电体，其特征在于所述的T字型绝缘主体的材质为不导电高分子聚合物或陶瓷。

3.根据权利要求2所述的电池集电体，其特征在于所述的不导电高分子聚合物为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯或酚醛树脂，所述的陶瓷为氮化硅陶瓷或氧化铝陶瓷。

4.根据权利要求1所述的电池集电体，其特征在于所述的金属镀/涂层的材质为表面析氢电位高于0.716V，氧化还原电位高于-1.245V的金属单质或金属合金，所述的金属单质为锡、锌、铟、铅、镉、钨。

5.根据权利要求1所述的电池集电体，其特征在于所述的金属镀/涂层在绝缘主体宽头端的厚度为50～100μm，竖向端的厚度为10～50μm。

6.碱性锌锰电池集电体的制备方法，其特征在于包括如下具体步骤：

(a)提供T字型绝缘主体；

(b)将金属镀/涂层均匀涂覆于上述T字型绝缘主体的表面；

(c)采用化学镀方法在T字型绝缘主体的宽头端再次涂覆金属镀/涂层。

7.根据权利要求6所述的碱性锌锰电池集电体的制备方法，其特征在于(b)步骤采用化学镀、机械镀、热镀、电镀、浆料法、化学气相沉积、高温喷涂法、真空法或其复合制备方法将金属镀/涂层涂覆于上述T字型绝缘主体的表面。

8.可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池，包括钢壳、锌膏、密封圈、负极底盖和集电体，其特征在于电池集电体的竖向端用于伸入电池的锌膏中，电池集电体的宽头端用于焊接电池的负极底盖，所述的电池集电体穿过所述的密封圈，包括T字型绝缘主体，T字形绝缘主体的外表面设置有金属镀/涂层。

9.根据权利要求8所述的可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池，其特征在于所述的绝缘主体的材质为不导电高分子聚合物或陶瓷。

10.根据权利要求8所述的可自我控制过放电深度的碱性锌锰电池，其特征在于所述的金属镀/涂层的材质为表面析氢电位高于0.716V，氧化还原电位高于-1.245V的金属单质或金属合金，所述的金属单质为锡、锌、铟、铅、镉或钨。