一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池及其制作方法
阅读说明：本技术 一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池及其制作方法 (Leakage-proof mercury-free, lead-free and cadmium-free environment-friendly carbon zinc-manganese dry battery and manufacturing method thereof ) 是由 王嘉军 王文周 于金华 马忠红 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明属于碳性电池领域,公开了一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池,包括负极锌筒、碳棒、电解液、隔膜、封口胶、盖帽、防漏膜和保护壳,所述碳棒位于负极锌筒内,所述电解液包覆于碳棒外围,所述隔膜位于电解液外围且位于负极锌筒内侧,所述盖帽与负极锌筒组合。本发明制得的防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池,通过封口胶对电解液进行密封,有效防止电解液从电池顶部泄漏,保证了密封效果,同时通过防漏膜和防护壳进行辅助防漏,进一步提高防漏效果,有效确保电池的正常使用寿命和使用性能,解决了市售无汞、无铅、无镉碳性锌锰干电池在使用过程中存在电池内溶液易泄漏的问题。(The invention belongs to the field of carbon batteries, and discloses a leakage-proof mercury-free, lead-free and cadmium-free environment-friendly carbon zinc-manganese dry battery which comprises a negative electrode zinc cylinder, a carbon rod, electrolyte, a diaphragm, sealing glue, a cap, a leakage-proof film and a protective shell, wherein the carbon rod is positioned in the negative electrode zinc cylinder, the electrolyte is coated on the periphery of the carbon rod, the diaphragm is positioned on the periphery of the electrolyte and positioned on the inner side of the negative electrode zinc cylinder, and the cap is combined with the negative electrode zinc cylinder. The anti-leakage type mercury-free, lead-free and cadmium-free environment-friendly carbon zinc-manganese dry battery prepared by the invention seals the electrolyte through the sealing glue, effectively prevents the electrolyte from leaking from the top of the battery, ensures the sealing effect, simultaneously performs auxiliary leakage prevention through the leakage prevention film and the protective shell, further improves the leakage prevention effect, effectively ensures the normal service life and the service performance of the battery, and solves the problem that the solution in the battery is easy to leak in the use process of the commercially available mercury-free, lead-free and cadmium-free carbon zinc-manganese dry battery.)
技术领域
本发明涉及碳性电池技术领域，具体为一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池及其制作方法。
背景技术
碳性电池全称：中性锌-二氧化锰干电池，属于化学电源中的原电池，是一种一次性电池，因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物，所以也叫做干电池，无汞、无铅、无镉碳性锌锰干电池因符合环保理念，备受追捧和喜爱。
而目前市售无汞、无铅、无镉碳性锌锰干电池在使用的过程中还存在电池内溶液易泄漏的问题，对电器易造成损坏，故提出一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池及其制作方法，以使得无汞、无铅、无镉碳性锌锰干电池既安全又环保。
发明内容
(一)解决的技术问题
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池及其制作方法，具备防漏的优点，解决了目前市售无汞、无铅、无镉碳性锌锰干电池在使用的过程中还存在电池内溶液易泄漏的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池，包括负极锌筒、碳棒、电解液、隔膜、封口胶、盖帽、防漏膜和保护壳，所述碳棒位于负极锌筒内，所述电解液包覆于碳棒外围，所述隔膜位于电解液外围且位于负极锌筒内侧，所述盖帽与负极锌筒组合，与所述防漏膜包覆于盖帽和负极锌筒的外侧，所述保护壳位于防漏膜外侧，所述防漏膜不溶于水且耐酸性电解液腐蚀；
所述封口胶包括以下重量份数的成份：环氧树脂30-40份、酸性调节剂4-8份、阻塞填充物1-3份、环氧稀释剂10-20份，助剂2-4份。
优选的，所述封口胶的制备方法包括以下步骤：
S1、将环氧树脂、环氧稀释剂加入到搅拌器中，然后放入70-90℃水浴中进行软化，软化时间为20-30min，软化完成后利用搅拌机搅拌10-20min；
S2、向搅拌后的环氧树脂中加入阻塞填充物，搅拌6-10min；
S3、向混合有阻塞填充物的环氧树脂中加入酸性调节剂和助剂，进行连续搅拌10-20min后形成封口胶。
优选的，所述防漏膜为纳米二氧化硅膜，所述保护壳与防漏膜之间、防漏膜与盖帽、负极锌筒之间均通过聚氨酯粘结。
优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂与酚醛型环氧树脂的混合物。
优选的，所述阻塞填充物为钛白粉，所述钛白粉直径为3-5微米，所述酸性调节剂为硼酸。
优选的，所述助剂为等量的消泡剂和防缩孔剂组成的混合物。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池的制作方法，包括以下步骤：
1)在负极锌筒内套入隔膜，然后注入电解液；
2)插入碳棒，并用封口胶封口，盖好盖帽，在机器上卷边封口；
3)在负极锌筒和盖帽外侧涂聚氨酯粘结剂，然后将包覆防漏膜；
4)在防漏膜外侧涂覆聚氨酯粘结剂，最后套好防护壳，即得防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池及其制作方法，具备以下有益效果：
(1)本发明制得的防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池，通过封口胶对电解液进行密封，有效防止电解液从电池顶部泄漏，保证了密封效果，同时通过防漏膜和防护壳进行辅助防漏，进一步提高防漏效果，有效确保电池的正常使用寿命和使用性能，解决了市售无汞、无铅、无镉碳性锌锰干电池在使用过程中存在电池内溶液易泄漏的问题。
(2)本发明配方制得的封口胶稳定性强、密封性能腔，能够有效防止电解液从电池顶部泄漏，同时阻塞填充物能够有效降低封口胶整体的流动性，从而提高封口胶的密封性能，酸性调节剂能够增大封口胶对电解液的抗性，提高封口胶的耐久能力，消泡剂和防缩孔剂的加入可以增加封口胶固化后的密度和粘接力，提高防漏效果。
(3)在保护壳和电池体之间设置有纳米二氧化硅膜层，对当漏液时，对液体有吸附作用，再通过聚氨酯粘结，液体与聚氨酯发生固化反应，进一步提高聚氨酯的密封性，从而有效提高防漏液性。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池，包括负极锌筒、碳棒、电解液、隔膜、封口胶、盖帽、防漏膜和保护壳，碳棒位于负极锌筒内，电解液包覆于碳棒外围，隔膜位于电解液外围且位于负极锌筒内侧，盖帽与负极锌筒组合，与防漏膜包覆于盖帽和负极锌筒的外侧，保护壳位于防漏膜外侧，防漏膜不溶于水且耐酸性电解液腐蚀；
封口胶包括以下重量份数的成份：环氧树脂30份、酸性调节剂4份、阻塞填充物1份、环氧稀释剂10份，助剂2份。
进一步的，封口胶的制备方法包括以下步骤：
S1、将环氧树脂、环氧稀释剂加入到搅拌器中，然后放入70℃水浴中进行软化，软化时间为20min，软化完成后利用搅拌机搅拌10min；
S2、向搅拌后的环氧树脂中加入阻塞填充物，搅拌6min；
S3、向混合有阻塞填充物的环氧树脂中加入酸性调节剂和助剂，进行连续搅拌10min后形成封口胶。
进一步的，防漏膜为纳米二氧化硅膜，保护壳与防漏膜之间、防漏膜与盖帽、负极锌筒之间均通过聚氨酯粘结，在保护壳和电池体之间设置有纳米二氧化硅膜层，对当漏液时，对液体有吸附作用，再通过聚氨酯粘结，液体与聚氨酯发生固化反应，进一步提高聚氨酯的密封性，从而有效提高防漏液性。
进一步的，环氧树脂为双酚A型环氧树脂与酚醛型环氧树脂的混合物，环氧树脂具有良好的表面活性，可以使封口胶在高温时不发生变形和不从封口处流淌。
进一步的，阻塞填充物为钛白粉，钛白粉的主要成分为二氧化钛的彩色颜料，二氧化钛的化学性质稳定，是一种偏酸性的两性氧化物，常温下几乎不与其他元素和化合物反应，耐热性能好，钛白粉直径为3微米，能够确保最终形成的密封胶细腻且附着能力强，酸性调节剂为硼酸，硼酸为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶，有滑腻手感。
进一步的，助剂为等量的消泡剂和防缩孔剂组成的混合物。
一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池的制作方法，包括以下步骤：
1)在负极锌筒内套入隔膜，然后注入电解液；
2)插入碳棒，并用封口胶封口，盖好盖帽，在机器上卷边封口；
3)在负极锌筒和盖帽外侧涂聚氨酯粘结剂，然后将包覆防漏膜；
4)在防漏膜外侧涂覆聚氨酯粘结剂，最后套好防护壳，即得防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池。
实施例二：
一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池，包括负极锌筒、碳棒、电解液、隔膜、封口胶、盖帽、防漏膜和保护壳，碳棒位于负极锌筒内，电解液包覆于碳棒外围，隔膜位于电解液外围且位于负极锌筒内侧，盖帽与负极锌筒组合，与防漏膜包覆于盖帽和负极锌筒的外侧，保护壳位于防漏膜外侧，防漏膜不溶于水且耐酸性电解液腐蚀；
封口胶包括以下重量份数的成份：环氧树脂35份、酸性调节剂6份、阻塞填充物2份、环氧稀释剂15份，助剂3份。
进一步的，封口胶的制备方法包括以下步骤：
S1、将环氧树脂、环氧稀释剂加入到搅拌器中，然后放入80℃水浴中进行软化，软化时间为25min，软化完成后利用搅拌机搅拌15min；
S2、向搅拌后的环氧树脂中加入阻塞填充物，搅拌8min；
S3、向混合有阻塞填充物的环氧树脂中加入酸性调节剂和助剂，进行连续搅拌15min后形成封口胶。
进一步的，防漏膜为纳米二氧化硅膜，保护壳与防漏膜之间、防漏膜与盖帽、负极锌筒之间均通过聚氨酯粘结，在保护壳和电池体之间设置有纳米二氧化硅膜层，对当漏液时，对液体有吸附作用，再通过聚氨酯粘结，液体与聚氨酯发生固化反应，进一步提高聚氨酯的密封性，从而有效提高防漏液性。
进一步的，环氧树脂为双酚A型环氧树脂与酚醛型环氧树脂的混合物，环氧树脂具有良好的表面活性，可以使封口胶在高温时不发生变形和不从封口处流淌。
进一步的，钛白粉的主要成分为二氧化钛的彩色颜料，二氧化钛的化学性质稳定，是一种偏酸性的两性氧化物，常温下几乎不与其他元素和化合物反应，耐热性能好，钛白粉直径为4微米，能够确保最终形成的密封胶细腻且附着能力强，酸性调节剂为硼酸，硼酸为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶，有滑腻手感。
进一步的，助剂为等量的消泡剂和防缩孔剂组成的混合物。
一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池的制作方法，包括以下步骤：
1)在负极锌筒内套入隔膜，然后注入电解液；
2)插入碳棒，并用封口胶封口，盖好盖帽，在机器上卷边封口；
3)在负极锌筒和盖帽外侧涂聚氨酯粘结剂，然后将包覆防漏膜；
4)在防漏膜外侧涂覆聚氨酯粘结剂，最后套好防护壳，即得防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池。
实施例三：
一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池，包括负极锌筒、碳棒、电解液、隔膜、封口胶、盖帽、防漏膜和保护壳，碳棒位于负极锌筒内，电解液包覆于碳棒外围，隔膜位于电解液外围且位于负极锌筒内侧，盖帽与负极锌筒组合，与防漏膜包覆于盖帽和负极锌筒的外侧，保护壳位于防漏膜外侧，防漏膜不溶于水且耐酸性电解液腐蚀；
封口胶包括以下重量份数的成份：环氧树脂40份、酸性调节剂8份、阻塞填充物3份、环氧稀释剂20份，助剂4份。
进一步的，封口胶的制备方法包括以下步骤：
S1、将环氧树脂、环氧稀释剂加入到搅拌器中，然后放入90℃水浴中进行软化，软化时间为30min，软化完成后利用搅拌机搅拌20min；
S2、向搅拌后的环氧树脂中加入阻塞填充物，搅拌10min；
S3、向混合有阻塞填充物的环氧树脂中加入酸性调节剂和助剂，进行连续搅拌20min后形成封口胶。
进一步的，防漏膜为纳米二氧化硅膜，保护壳与防漏膜之间、防漏膜与盖帽、负极锌筒之间均通过聚氨酯粘结，在保护壳和电池体之间设置有纳米二氧化硅膜层，对当漏液时，对液体有吸附作用，再通过聚氨酯粘结，液体与聚氨酯发生固化反应，进一步提高聚氨酯的密封性，从而有效提高防漏液性。
进一步的，环氧树脂为双酚A型环氧树脂与酚醛型环氧树脂的混合物，环氧树脂具有良好的表面活性，可以使封口胶在高温时不发生变形和不从封口处流淌。
进一步的，钛白粉的主要成分为二氧化钛的彩色颜料，二氧化钛的化学性质稳定，是一种偏酸性的两性氧化物，常温下几乎不与其他元素和化合物反应，耐热性能好，钛白粉直径为5微米，能够确保最终形成的密封胶细腻且附着能力强，酸性调节剂为硼酸，硼酸为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶，有滑腻手感。
进一步的，助剂为等量的消泡剂和防缩孔剂组成的混合物。
一种防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池的制作方法，包括以下步骤：
1)在负极锌筒内套入隔膜，然后注入电解液；
2)插入碳棒，并用封口胶封口，盖好盖帽，在机器上卷边封口；
3)在负极锌筒和盖帽外侧涂聚氨酯粘结剂，然后将包覆防漏膜；
4)在防漏膜外侧涂覆聚氨酯粘结剂，最后套好防护壳，即得防漏型无汞、无铅、无镉环保碳性锌锰干电池。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。