本發明專利技術涉及一種集流體，尤其涉及一種堿錳電池負極集流體及其制備方法。它解決了現有的堿錳電池負極集流體效率低、成本高的問題。本堿錳電池負極集流體由桿部以及設置于桿部頂端的圓柱形頭部組成，所述圓柱形頭部頂面為平面且頭部直徑大于桿部直徑，其制備方法包括以下步驟：S1：選用黃銅線作為原料通過冷鐓磨平頭制成集流體坯件；S2：將上述制成的坯體經過稀酸清洗后，放入硫酸鋅與硫酸亞錫的混合溶液中電鍍；電鍍后封孔得到集流體成品。本堿錳電池負極集流體及其制備方法具有制備成本低，生產效率高，體積電阻率低、放電性能好的優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種集流體，尤其涉及。
技術介紹
目前堿錳電池負極集流體一般采用純銅制成，形態多為長釘狀。這是因為銅的導電性較好，且銅在堿性溶液中化學穩定性較強，在負極工作的電位范圍內不參與反應。然而銅的放電性能以及體積電阻率并不是最佳的，在高效能的電池要求下，銅并不能滿足需求。長釘狀的堿錳電池負極集流體形態有多種，一般包括針體、針帽以及設置于陣帽上的突起部。例如公開號為CN202150512U公開的圖I所示的堿錳電池負極集流體銅針。圖 I中，該突起部3的作用為電池組裝時，負極底壓緊突起部3后，在大電流的作用下，突起部3瞬間高溫熔化并迅速凝固，使得集流體與負極底焊接起來，共同組成電池的負極部分。 然而采用焊接的方式將集流體與負極組合起來并不是唯一的方式，焊接不僅增加了成本還會帶來因為虛焊造成的電池報廢問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述不足，提出一種體積電阻率小、放電性能好且成本較低的堿錳電池負極集流體。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案為，提出一種堿錳電池負極集流體，其由桿部以及設置于桿部頂端的圓柱形頭部組成，所述圓柱形頭部頂面為平面且頭部直徑大于桿部直徑。進一步地,所述頭部直徑為3. O 3. 2mm。優選的，頭部直徑為3. Imm最佳,現有的集流體頭部直徑為2. 8±0. 1mm，需要在頭部上添加負極底增大接觸面積，本集流體頭部直徑適當增大，直接取代了負極底的作用。用這種集流體組裝堿性鋅錳干電池時，不再需要電池負極底，也就省去了集流體與負極體的焊接工序，不僅明顯降低了生產成本和配件采購成本，而且消除了因負極虛焊帶來的電池報廢問題，提高了電池的可靠性、電性能和合格率。本專利技術還提供一種堿錳電池負極集流體的制備方法，該方法包括以下步驟SI :選用黃銅線作為原料通過冷鐓磨平頭制成集流體坯件；S2 :將上述制成的坯體經過稀酸清洗后，放入硫酸鋅與硫酸亞錫的混合溶液中電鍍；電鍍后封孔得到集流體成品。本專利技術將冷鐓磨平頭合成為一道工序，減少了生產環節。可以將最終產品的精度控制在O. 02毫米以下,產品不良率低于3ppm,產品質量穩定,一致性好。本專利技術清洗過程中可以采用稀鹽酸清洗，也可以采用稀硫酸和稀鹽酸的混合溶液進行清洗，清洗的目的在于除去集流體坯件表面的氧化層，而電鍍后封孔可采用現有普通的封孔技術進行封孔，如水性封孔或油性封孔都可以。在上述堿錳電池負極集流體的制備方法，步驟S2中，硫酸鋅與硫酸亞錫的混合溶液中，硫酸鋅的濃度為5mol/L，硫酸亞錫的濃度為3mol/L，混合溶液的pH值為5. 0-7. O。采用鋅和錫兩種元素的鍍層能阻止鋅粉被腐蝕，抑制氫氣析出，提高利用該集流體制作的電池的整體的放電性能。混合溶液的pH值是為了使得電鍍過程中電鍍效率高。若pH值過低則因為錫元素在酸性溶液中的不穩定性導致電鍍較慢，若PH過高則會因為鋅元素在堿性溶液中的不穩定性導致電鍍變慢。在上述堿錳電池負極集流體的制備方法，步驟S2中，電鍍溫度為20_25°C，電流密度為O. 02A/m2,電鍍時間為20-30分鐘。電鍍溫度、電流密度以及電鍍時間的控制使得電鍍效果更好，鍍層更為均勻和穩固。本專利技術通過合理設置集流體的制備工藝以及結構，使得集流體的制備成本更低， 生產效率更高，體積電阻率更低且利用該集流體制備得到的堿錳電池放電性能更好。附圖說明圖I為現有的堿錳電池負極集流體結構示意圖2為本專利技術堿錳電池負極集流體結構示意圖。具體實施方式以下是本專利技術的具體實施例并結合附圖，對本專利技術的技術方案作進一步的描述， 但本專利技術并不限于這些實施例。實施例I通過如下步驟制得堿錳電池負極集流體選用黃銅線作為原料通過冷鐓磨平頭制成集流體坯件；經過稀酸清洗后，將坯體放入PH值為5. O的混合溶液中電鍍，混合溶液中硫酸鋅的濃度為5mol/L，硫酸亞錫的濃度為3mol/L ;電鍍溫度為常溫，電流密度O. 02A/m2，電鍍時間為20分鐘；電鍍后封孔，制成如圖2所示結構的堿錳電池集流體。圖2中，堿錳電池集流體由桿部I以及設置于桿部I頂端的圓柱形頭部2組成，其中頭部2直徑為3. O 3. 2_，在本實施例中，頭部的直徑為3. Imm0圓柱形頭部2頂面通過冷鐓磨平頭制成光滑平面且直徑大于桿部I直徑使得圓柱形頭部2可直接構成堿錳電池的負極。測試制得的堿錳電池負極集流體的體積電阻率、耐腐蝕性能以及測試利用該集流體制備的堿錳電池的放電性能。其中，體積電阻率通過公式Qm=RSL' R為電阻，S為截面積，L為長度。耐腐蝕性能通過將負極集流體放入5mol/L的硫酸溶液中浸泡10小時，觀測其腐蝕度。放電性能測試按照GB/T7112-1998標準測試，測試方式為利用該負極集流體制備LR6型堿錳電池，放電方式為lh/d，放電電阻為10歐姆，終止電壓為O. 9V，測試LR6型堿錳電池放電時間，其中標準放電時間為12h。測試結果見表一。實施例2選用黃銅線作為原料通過冷鐓磨平頭制成集流體坯件；經過稀酸清洗后，將坯體放入PH值為7的混合溶液中電鍍，混合溶液中硫酸鋅的濃度為5mol/L，硫酸亞錫的濃度為3mol/L ；電鍍溫度為20°C，電流密度O. 02A/m2,電鍍時間為25分鐘；電鍍后后封孔，制成如圖2所示結構的堿錳電池集流體。測試制得的堿錳電池負極集流體的體積電阻率、耐腐蝕性能以及測試利用該集流體制備的堿猛電池的放電性能。測試方法與實施例I相同，測試結果見表一。實施例3選用黃銅線作為原料通過冷鐓磨平頭制成集流體坯件；經過稀酸清洗后，將坯體放入pH值為6. O的混合溶液中電鍍，混合溶液中硫酸鋅的濃度為5mol/L，硫酸亞錫的濃度為3mol/L ；電鍍溫度為25°C，電流密度O. 02A/m2，電鍍時間為25分鐘；電鍍后封孔，制成如圖2所示結構的堿錳電池集流體。測試制得的堿錳電池負極集流體的體積電阻率、耐腐蝕性能以及測試利用該集流體制備的堿猛電池的放電性能。測試方法與實施例I相同，測試結果見表一。表一權利要求1.一種堿錳電池負極集流體，其由桿部以及設置于桿部頂端的圓柱形頭部組成，其特征在于，所述圓柱形頭部頂面為平面且頭部直徑大于桿部直徑。2.根據權利要求I所述的堿錳電池負極集流體，其特征在于，所述頭部直徑為3.O 3. 2mmo3.—種堿錳電池負極集流體的制備方法，該方法包括以下步驟 51:選用黃銅線作為原料通過冷鐓磨平頭制成集流體坯件； 52:將上述制成的坯體經過稀酸清洗后，放入硫酸鋅與硫酸亞錫的混合溶液中電鍍；電鍍后封孔得到集流體成品。4.根據權利要求3所述的堿錳電池負極集流體的制備方法，其特征在于，步驟S2中，硫酸鋅與硫酸亞錫的混合溶液中，硫酸鋅的濃度為5mol/L，硫酸亞錫的濃度為3mol/L，混合溶液的PH值為5. 0-7.0。5.根據權利要求3或4所述的堿錳電池負極集流體的制備方法，其特征在于，步驟S2中，電鍍溫度為20-25°C，電流密度為0. 02A/m2,電鍍時間為20-30分鐘。全文摘要本專利技術涉及一種集流體，尤其涉及。它解決了現有的堿錳電池負極集流體效率低、成本高的問題。本堿錳電池負極集流體由桿部以及設置于桿部頂端的圓柱形頭部組成，所述圓柱形頭部頂面為平面且頭部直徑大于桿部直徑，其制備方法包括以下步驟S1選用黃銅線作為原料通過冷鐓本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種堿錳電池負極集流體，其由桿部以及設置于桿部頂端的圓柱形頭部組成，其特征在于，所述圓柱形頭部頂面為平面且頭部直徑大于桿部直徑。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭天力，
申請(專利權)人：寧波市鄞州精藝機電廠，
類型：發明
國別省市：
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