CN112864347A - 一种锌氧化银电池正极用导电骨架及其制造方法 - Google Patents
一种锌氧化银电池正极用导电骨架及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112864347A CN112864347A CN202110057692.3A CN202110057692A CN112864347A CN 112864347 A CN112864347 A CN 112864347A CN 202110057692 A CN202110057692 A CN 202110057692A CN 112864347 A CN112864347 A CN 112864347A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver
- conductive
- net
- oxidation
- zinc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- HTQOEHYNHFXMJJ-UHFFFAOYSA-N oxosilver zinc Chemical compound [Zn].[Ag]=O HTQOEHYNHFXMJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 37
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 27
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 26
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 229910000108 silver(I,III) oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110057692.3A CN112864347A (zh) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | 一种锌氧化银电池正极用导电骨架及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110057692.3A CN112864347A (zh) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | 一种锌氧化银电池正极用导电骨架及其制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112864347A true CN112864347A (zh) | 2021-05-28 |
Family
ID=76007071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110057692.3A Pending CN112864347A (zh) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | 一种锌氧化银电池正极用导电骨架及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112864347A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286664A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | Toshiba Battery Co Ltd | 積層乾電池 |
| CN1838352A (zh) * | 2005-03-22 | 2006-09-27 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种电化学电容器及其制备方法 |
| CN101150192A (zh) * | 2007-08-29 | 2008-03-26 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种液流电池复合导电塑料集流体的制备方法 |
| CN104253283A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电池 |
| CN104577135A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种三维立体银网的制备方法 |
-
2021
- 2021-01-15 CN CN202110057692.3A patent/CN112864347A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286664A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | Toshiba Battery Co Ltd | 積層乾電池 |
| CN1838352A (zh) * | 2005-03-22 | 2006-09-27 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种电化学电容器及其制备方法 |
| CN101150192A (zh) * | 2007-08-29 | 2008-03-26 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种液流电池复合导电塑料集流体的制备方法 |
| CN104253283A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电池 |
| CN104577135A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种三维立体银网的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姜忆初: ""锌银蓄电池研究进展"", 《船电技术》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106898778B (zh) | 一种金属二次电池负极用三维集流体及其制备方法和用途 | |
| KR101031019B1 (ko) | 전이금속산화물 코팅층을 가지는 금속 전극의 제조 방법 및그에 의해 제조된 금속 전극 | |
| CN107369810A (zh) | 一种负极集流体、其制备方法及其应用 | |
| TWI452757B (zh) | 導電性片及電極 | |
| CN108258334A (zh) | 一种复合柔性电极、其制备方法和应用 | |
| EP2313353A1 (en) | Electrode for lead-acid battery and method for producing such an electrode | |
| CN103779581A (zh) | 一种多孔负极极片及其制备方法和锂离子电池 | |
| KR20130026791A (ko) | 금속 집전체, 이의 제조방법, 및 이를 구비한 전기 화학 커패시터 | |
| JP2018517285A (ja) | 電極材料及びエネルギー貯蔵装置 | |
| CN1730730A (zh) | 采用醇水基溶液电沉积制备氢氧化镍电极材料的方法 | |
| CN112909229A (zh) | 一种三维亲锂性金属泡沫骨架的银包覆方法及其在锂金属负极中的应用的制备方法 | |
| CN103606683B (zh) | 一种线团状的锗纳米材料及其制备方法 | |
| CN114188543A (zh) | 一种复合导电铜箔及其制备方法 | |
| CN110867326B (zh) | 硫化铜-泡沫镍三维复合材料及其制备方法 | |
| CN112864347A (zh) | 一种锌氧化银电池正极用导电骨架及其制造方法 | |
| CN109659157B (zh) | 全氮化钒集流体/电极超级电容器及其制备方法 | |
| CN216749963U (zh) | 一种复合导电铜箔 | |
| CN102664249B (zh) | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN115832324A (zh) | 集流体、电池极片、二次电池及用电装置 | |
| CN110853938B (zh) | 对称超级电容器 | |
| CN109930140B (zh) | 一种柔性电极的制备方法 | |
| KR20130026789A (ko) | 금속 집전체, 이의 제조방법, 및 이를 구비한 전기 화학 커패시터 | |
| CN110828831A (zh) | 非晶氧化钌薄膜包覆泡沫镍复合电极及其制备方法和应用 | |
| CN111128559A (zh) | 一种织物基金属/金属氢氧化物柔性复合材料的制备方法 | |
| CN104466103A (zh) | PEO包覆的中空Sn-Ni合金纳米线阵列、其制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210528 |