CN112864347A - 一种锌氧化银电池正极用导电骨架及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锌氧化银电池正极用新型低阻抗导电骨架及其制造方法，通过物理气相沉积(PVD)、喷射或模塑等工艺，在常规正极银或镀银导电骨架的基础上，复合一层耐氧化导电塑料层。本发明具有低阻抗，高稳定性，克服了原有正极银导电骨架使用过程中初期阻抗过高的不足。采用本发明，以15C电流放电时，起始电压由1.17V～1.19V提高到1.25V～1.27V，提高单体电池初始放电电压60mV以上，提高成组电池使用可靠性。
Description
技术领域
本发明属于锌氧化银电池的结构部件，具体涉及一种锌氧化银电池正极用新型低阻抗导电骨架及其制造方法。
背景技术
现有锌氧化银电池正极骨架通常采用银或镀银拉网或者编网制作。
锌氧化银电池正极骨架采用银或镀银，搁置过程中，正极活性物质过氧化银（AgO）与骨架银（Ag）发生化学反应，生成高阻抗的氧化银（Ag2O）。使用时初期内部阻抗过高，显著降低锌氧化银电池起始和前期电压，使其电性能低于技术指标要求，无法满足使用要求，不得不降低电流密度，显著减少电池比能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种锌氧化银电池正极用新型低阻抗导电骨架，同时提供其制造方法，适合于制造高倍率放电锌氧化银电池使用。
为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锌氧化银电池正极用导电骨架，包括含银金属导电网和包覆金属导电网的耐氧化导电塑料层；所述的金属导电网为具有方形/棱形孔的金属编网/金属拉网；所述的耐氧化导电塑料层为低阻抗高分子导电塑料；所述的金属导电网和耐氧化导电塑料层整体或部分复合为一体而成。
所述的一种锌氧化银电池正极用导电骨架，其金属导电网为银、镀银铜或镀银铝。
所述的一种锌氧化银电池正极用导电骨架，其耐氧化导电塑料层为2μm～30μm低阻抗高分子导电塑料。
本发明还公开了一种锌氧化银电池正极用导电骨架制备方法，包括如下步骤：
1），制备金属导电网：采用编织模具在编织网机上将银/镀银铜/镀银铝材质的金属丝编织成方形网孔，得到导电编网；或者，在银/镀银铜/镀银铝材质的矩形金属板一端切割平行槽，矩形金属板其余部分沿所述平行槽延长线间隔均匀切缝，相邻平行槽的长度相差为两切缝中心距的一半，切缝与平行槽的距离与切缝之间纵向间隔相等，在矩形金属板上具有均匀切缝的部分采用拉网模具，在拉网机上将矩形金属板该部分拉制成棱形网孔，得到导电拉网；
2），耐氧化导电塑料层复合：通过物理气相沉积（PVD）、喷射或模塑等工艺，在导电编网或导电拉网上复合一层2μm～30μm的耐氧化导电塑料层。
本发明的有益效果是：
本发明通过物理气相沉积(PVD)、喷射或模塑等工艺，在常规正极银或镀银导电骨架的基础上，复合一层耐氧化导电塑料层，解决现有蓄电池骨架存在的由于正极活性物质AgO与银骨架接触生成高阻抗的Ag2O（Ag：1.59×10-6Ω·cm；Ag2O： 108Ω·cm；AgO： 108Ω·cm），使用时极大降低电池起始电压，进而影响高倍率放电的锌氧化银电池正常使用的缺陷。
本发明具有低阻抗，高稳定性，克服了原有正极银导电骨架使用过程中初期阻抗过高的不足。采用本发明，以15C电流放电时，起始电压由1.17V～1.19V提高到1.25V～1.27V，提高单体电池初始放电电压60mV以上，提高成组电池使用可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A—A方向的剖视图。
各附图标记为：1—金属导电网，2—耐氧化导电塑料层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1和图2所示，本发明氧化银电池骨架包括金属导电网1和耐氧化导电塑料层2。所述的金属导电网1为具有方形/棱形孔的编织或拉制网/金属编网或金属拉网，金属导电网1为银、镀银铜或镀银铝；耐氧化导电塑料层2为2μm～30μm低阻抗高分子导电塑料；所述的金属导电网1和耐氧化导电塑料层2整体或部分复合为一体而成。由于金属网表面复合一层耐氧化导电塑料层，形成的银正极骨架不仅起着传导电流、均分电极表面电位的作用，还起着支撑和保持活性物质的作用。为降低内阻，减少极化，在基础理论研究的基础上，研究导流体对电极极化及活性物质利用率的影响，分析以适合高倍率放电之动力锌氧化银电池使用。
本发明的制备方法包括如下步骤。
1），制备金属导电网。
采用编织模具在编织网机上将银/镀银铜/镀银铝材质的金属丝编织成方形网孔，得到导电编网。
或者，在银/镀银铜/镀银铝材质的矩形金属板一端切割平行槽，矩形金属板其余部分沿所述平行槽延长线间隔均匀切缝，相邻平行槽的长度相差为两切缝中心距的一半，切缝与平行槽的距离与切缝之间纵向间隔相等，在矩形金属板上具有均匀切缝的部分采用拉网模具，在拉网机上将矩形金属板该部分拉制成棱形网孔，得到导电拉网。
2），耐氧化导电塑料层复合：通过物理气相沉积（PVD）、喷射或模塑等工艺，在导电编网或导电拉网上复合一层2μm～30μm的耐氧化导电塑料层2。
21），物理气相沉积法复合耐氧化导电塑料层：在真空条件下，使耐氧化导电塑料蒸发，然后沉积在金属网基体表面上，制成新型低阻抗导电骨架。
22），喷射法复合耐氧化导电塑料层：通过喷射法给金属网基体表面复合一层耐氧化导电塑料，使其既可保持基体原有的特点，又可使其具有导电塑料的耐氧化性和导电性。
本发明既具有低阻抗，高稳定性的优点，能满足高倍率，大电流放电锌氧化银电池的要求，同时较通常采用的银编网和拉网骨架更能提高电池的起始和初期电性能和环境适应能力。
电池工作时，活性物质在耐氧化塑料界面发生电化学反应，通过导电塑料传输到附在电极集流体上的电池活性物质发生电化学反应，产生的电流经导电塑料传输至银正极骨架极耳，再由极耳传导到电池极柱，最后由极柱传导到用电设备上。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种锌氧化银电池正极用导电骨架，其特征在于：包括含银金属导电网（1）和包覆金属导电网（1）的耐氧化导电塑料层（2）；所述的金属导电网（1）为具有方形/棱形孔的编织或拉制网；所述的耐氧化导电塑料层（2）为低阻抗高分子导电塑料；所述的金属导电网（1）和耐氧化导电塑料层（2）整体或部分复合为一体。
2.根据权利要求1所述的一种锌氧化银电池正极用导电骨架，其特征在于，所述的金属导电网（1）为银、镀银铜或镀银铝。
3.根据权利要求1所述的一种锌氧化银电池正极用导电骨架，其特征在于，所述的耐氧化导电塑料层（2）为2μm～30μm低阻抗高分子导电塑料。
4.一种如权利要求1所述锌氧化银电池正极用导电骨架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1），制备金属导电网
采用编织模具在编织网机上将银/镀银铜/镀银铝材质的金属丝编织成方形网孔，得到导电编网；
或者，在银/镀银铜/镀银铝材质的矩形金属板一端切割平行槽，其余部分沿平行槽延长线间隔均匀切缝，相邻平行槽的长度相差为两切缝中心距的一半，切缝与平行槽的距离与切缝之间纵向间隔相等，在切缝部分采用拉网模具，在拉网机上将该部分拉制成棱形网孔，得到导电拉网；
2），耐氧化导电塑料层复合
通过物理气相沉积、喷射或模塑工艺，在导电编网或导电拉网上复合一层2μm～30μm的耐氧化导电塑料层（2）。
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