刘国镇,薛祥峰,常海涛

（福建南平南孚电池有限公司研究开发部,福建 南平 353000）

碱性锌锰（碱锰）电池是当前一次电池的主导产品,与锌锰电池相比,容量、功率性能更好;与锂锰一次电池相比,安全性能更高,价格更低。随着5G和物联网（IOT）的发展,越来越多的设备开始智能化,需要电源提供能量,如智能门锁、体脂秤等。以智能门锁为代表的用电器具,对电池的高功率放电和长寿命性能提出了更高的要求[1-2]。对高功率大电流放电的研究,主要集中在材料种类和配方方面[3]。吴涛等[4]研究的锌膏质量为6.1 g、锌碱质量比为 63∶36、润湿碱质量为1.45 g的负极配方,在1 200 mA恒流放电模式下的性能最好。魏彤等[5]研究了凝胶剂对大电流放电的影响,证明使用QA凝胶剂可将LR6电池的内阻降低至约65 mΩ,提高大电流放电性能。唐录等[6]研究了二氧化锰对电池高功率性能的影响,用高电位的电解二氧化锰（EMD）制作的电池,开路电位高,相同放电功率下的电流小,极化较轻,放电性能更好。碱锰电池的电解液主要是KOH溶液,有些还添加了ZnO,需要合适的电解液配方去匹配正负极,以满足用电器具的放电要求,提高正负极利用率[7]。

从碱锰电池的总反应式[式（1）]可知,放电反应是一个耗水反应,在放电过程中,电池内电解液的浓度应该一直处于上升趋势,当KOH电解液的浓度为30%时,电导率最高,反映在电池中就是放电过程中的直流内阻（DCIR）最小[8]。

本文作者通过全因子实验设计（DOE）,研究不同电解液浓度和电解液用量搭配现有正负极配方的电池性能,通过放电曲线、DCIR箱线图和电化学阻抗谱（EIS）,对电池的放电性能进行探讨。……