Électrode en MnO₂ pour batteries zinc-manganèse

Électrode en MnO₂ pour piles zinc-manganèse - TOB-ZM-C

Dioxyde de manganèse sur treillis en acier inoxydable, 24 ou 48 mg/cm², capacité spécifique de 220 mAh/g, découpé à vos dimensions

Aperçu du produit et applications idéales

Une cathode en dioxyde de manganèse fabriquée sur commande pour les accumulateurs zinc-manganèse et zinc aqueux : matière active en MnO₂ sur un collecteur en treillis d'acier inoxydable, enduite à 24 ou 48 mg/cm² et découpée selon votre plan. Sur la feuille standard de 90 sur 76,5 mm, l'électrode a une épaisseur de 0,24 mm, supporte 1600 mg de matière active sur 68 cm² et délivre 400 ± 50 mAh à une décharge de 0,73 mA/cm², soit 220 ± 20 mAh/g calculés.

Le treillis est la raison de choisir ce format plutôt qu'une feuille. Il ancre le revêtement sur toute sa surface au lieu de le laisser reposer sur une surface plane, et il laisse une bande de métal nu sur un bord où une languette est soudée plutôt que pressée sur le dioxyde de manganèse. La résistance à quatre points est de 3 ± 0,5 Ω contre 50 ± 10 Ω à deux points, la différence provenant du contact de la sonde ; l'absorption d'électrolyte est de 0,55 ± 0,05 g/g après 24 heures dans du ZnSO₄ 2M. La même méthode de fabrication s'applique à d'autres chimies : électrode cathodique LMFP sur feuille d'aluminium enduite de carbone pour les accumulateurs non aqueux, personnalisation d'électrode de batterie métal-air pour les cathodes à air, et électrode de batterie personnalisée pour cellule lithium-ion et supercondensateur pour les travaux sur le lithium et les supercondensateurs.

Il s'agit uniquement de la cathode : aucune anode en zinc, séparateur ou électrolyte n'est fourni, la capacité est indiquée pour une seule densité de courant, et toute dimension ne figurant pas au catalogue fait l'objet d'un devis à partir de votre plan plutôt que d'être stockée.

Idéal pour :

• Le criblage de cathodes pour les systèmes zinc-manganèse et les systèmes aqueux au zinc, où l'électrode doit être comparable d'un lot à l'autre
• L'assemblage de piles boutons à 12 ou 24 mg/cm² sur un disque qui s'insère directement dans un boîtier 2032 sans découpe
• Feuilles simple face pour cellules de test en pochette ou sur mesure conçues selon votre propre géométrie
• Études d'électrolytes et de séparateurs, la chimie de l'électrode étant maintenue constante
• Électrode de référence par rapport à laquelle une nouvelle poudre de MnO₂, un liant ou un additif conducteur est évalué

Quatre feuilles avec la zone de MnO₂ revêtue et la grille en acier inoxydable non revêtue laissées exposées le long d'un bord, où la languette est soudée et où une sonde à quatre points se pose.

Indiquez-nous votre application, les spécifications requises, la quantité et le pays de livraison. Notre ingénieur confirmera le produit ou la configuration approprié(e).

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Spécifications complètes

Deux tableaux suivent, qui répondent à des questions différentes. Le premier est la feuille de mesures : chaque valeur accompagnée d'une méthode de test, afin que vous puissiez répéter la mesure dans votre propre laboratoire. Le second est le catalogue des formats, qui est l'endroit où vous trouverez la taille et la charge que vous souhaitez commander.

1. Paramètres techniques de l'électrode

Ce sont les valeurs pour la feuille de 90 par 76,5 mm à 24 mg/cm². Chaque ligne nomme l'instrument ou la méthode utilisé pour l'obtenir, ce qui rend le tableau vérifiable plutôt qu'une simple affirmation.

2. Tailles et charges disponibles

Le catalogue ci-dessous présente la gamme standard. Une dimension entre parenthèses, telle que 25 par (25 + 10) mm, correspond à une zone enduite plus la languette de grille nue laissée pour le contact ; le nombre en dehors des parenthèses est la taille de coupe complète.

Les tailles en dehors de cette liste sont devisables à partir de votre dessin. Lorsque vous demandez une feuille sur mesure, indiquez séparément la zone revêtue et la tolérance de la languette, car c'est ainsi que l'électrode est découpée et que le poids de la matière active est calculé.

Structure et matériaux

L'électrode est un composite, et les trois couches méritent d'être nommées séparément car chacune présente un mode de défaillance différent. La matière active est le dioxyde de manganèse. Le collecteur de courant est un treillis en acier inoxydable, et non une feuille. Le revêtement est une suspension de MnO₂ uniformément répartie, et le mot uniformément fait tout le travail dans cette phrase : une électrode qui mesure 24 mg/cm² au total mais varie sur sa surface se comportera comme un matériau de moins bonne qualité qu'il n'y paraît.

Les masses de la fiche technique vous permettent de voir la composition sans analyse séparée. Le revêtement pèse 2,4 g, dont 1600 mg de matière active, de sorte que le dioxyde de manganèse représente environ les deux tiers du poids du revêtement, le reste étant constitué de l'additif conducteur et du liant qui le maintiennent ensemble et sur le treillis. Ce rapport est le compromis habituel dans une cathode de zinc aqueuse : plus de matière active signifie plus de capacité par gramme d'électrode, moins d'additif signifie une résistance plus élevée et une adhésion plus faible.

Le treillis lui-même pèse 2,2 g pour une même surface de 68 cm², ce qui, pour une épaisseur totale de 0,24 mm, laisse le revêtement de l'ordre d'un dixième de millimètre sur chaque face une fois le treillis soustrait. C'est suffisamment fin pour que le trajet des ions à travers le revêtement soit court, et suffisamment épais pour que la charge surfacique mérite d'être mesurée en dizaines de milligrammes par centimètre carré.

Ce que la structure est censée offrir découle de ces trois parties : un transport d'électrons stable parce que le treillis transporte le courant sur toute la surface plutôt que depuis une seule languette, une bonne adhérence entre la matière active et le collecteur parce que la suspension est ancrée dans les ouvertures du treillis plutôt que posée sur une surface plane, et des performances électrochimiques cohérentes parce que la charge est contrôlée plutôt qu'estimée. Ce sont les promesses ; les douze valeurs mesurées sur cette page sont celles contre lesquelles vous les vérifiez.

Caractéristiques techniques clés

• Mesurées, non nominales. Douze paramètres, chacun accompagné de l'instrument ou de la méthode correspondante : multimètre, testeur de résistance interne, jauge d'épaisseur, balance électronique, règle. Un acheteur peut répéter chacun d'eux à la réception avec un équipement qu'un laboratoire de batteries possède déjà.
• Deux résistances indiquées, car l'une d'elles est la sonde. 50 ± 10 Ω en deux points contre 3 ± 0.5 Ω en quatre points. L'écart correspond à la résistance de contact à l'extrémité de la sonde, et le chiffre à quatre points est celui qui décrit l'électrode plutôt que la mesure.
• Collecteur à treillis avec une bande de languette nue. Treillis en acier inoxydable plutôt qu'en feuille, laissé sans revêtement le long d'un bord afin qu'une languette puisse être soudée et qu'une sonde puisse se poser sur du métal plutôt que sur du dioxyde de manganèse.
• Deux charges issues d'un même procédé. 24 et 48 mg/cm², dans les mêmes formats, de sorte qu'une comparaison entre le débit et la capacité puisse être menée sans rien changer d'autre que l'électrode.
• Absorption d'électrolyte mesurée dans l'électrolyte qui compte. 0,55 ± 0,05 g/g après 24 heures dans du ZnSO₄ 2M, ce qui correspond à un sulfate de zinc aqueux doux plutôt qu'à de l'eau. Ce chiffre prédit l'imprégnation dans une vraie cellule plutôt que dans un becher.
• Capacité indiquée à une densité de courant déterminée. 400 ± 50 mAh par électrode à une décharge de 0,73 mA/cm². Sans ce chiffre, une valeur de capacité ne signifie rien, c'est pourquoi il se trouve sur la même ligne que la méthode.
• Fabriqué selon votre dessin. La taille, la charge et l'épaisseur sont toutes modulables, depuis des feuilles de 90 par 76,5 mm jusqu'à des pièces de 10 mm et des disques de pile bouton à 12 et 24 mg/cm². Le catalogue est un point de départ, pas une limite.

Pourquoi la charge, le treillis et le chiffre à quatre points déterminent le résultat

Le dioxyde de manganèse est un mauvais conducteur électronique, et la réaction de décharge ne se produit que là où trois éléments se rencontrent : le dioxyde de manganèse, l'électrolyte et un chemin pour les électrons. Chaque décision de conception dans cette électrode est un compromis entre la quantité du premier que vous pouvez entasser et la brièveté des chemins vers les deux autres. C'est pourquoi la feuille est proposée à deux charges plutôt qu'à une seule, et pourquoi la résistance est indiquée de deux manières.

Doubler la charge de 24 à 48 mg/cm² double le dioxyde de manganèse derrière chaque centimètre carré, ce qui double grossièrement la capacité surfacique, et double également la distance qu'un ion doit parcourir pour atteindre le dioxyde de manganèse au milieu du revêtement. La capacité par gramme diminue donc à mesure que la charge augmente, et une feuille qui semble meilleure sur une base de mAh/cm² peut paraître moins bonne sur une base de mAh/g. Disposer des deux charges dans le même format permet de tracer ce compromis avec un seul matériau et un seul procédé, plutôt de deviner si une différence provient de la poudre ou du poids du revêtement.

Le treillis constitue le second compromis. Le courant doit passer de la languette au revêtement, et sur une feuille, cela se fait à travers une mince feuille de métal sous une couche résistive ; sur un treillis, cela se fait à travers une grille en contact avec le revêtement sur toute sa surface, ce qui répartit la densité de courant et raccourcit le trajet dans le plan. La bande nue laissée sur un bord relève du même argument : une languette soudée au métal est un joint, tandis qu'une languette pressée sur le revêtement est une résistance de contact qui augmente à chaque cycle.

Il est utile de comprendre les deux chiffres de résistance avant de comparer les fournisseurs. La mesure à deux points fait passer le courant à travers la sonde, le revêtement et le treillis et lit tout le trajet, de sorte qu'à 50 ± 10 Ω, elle mesure principalement le contact entre la pointe de la sonde et une surface rugueuse de dioxyde de manganèse. La mesure à quatre points sépare le chemin du courant de celui de la tension, de sorte qu'à 3 ± 0,5 Ω, elle décrit l'électrode. Un fournisseur qui ne donne que le chiffre à deux points cite quelque chose qui dépend de la sonde, et deux fournisseurs citant des chiffres à deux points ne peuvent être comparés à moins d'avoir utilisé la même pression de pointe.

Une absorption d'électrolyte de 0,55 g/g signifie que le revêtement retient un peu plus de la moitié de son propre poids en ZnSO₄ 2M après une journée d'immersion. En pratique, c'est le chiffre que vous utilisez deux fois : une première fois comme approximation du volume de pores que le revêtement offre à la réaction, et une seconde fois comme valeur de dosage lorsque vous décidez de la quantité d'électrolyte à introduire dans une pile bouton. Une cellule dosée en partant de l'hypothèse d'une électrode sèche sera affamée, et cette carence se manifeste par une capacité qui s'affaiblit au cours des premiers cycles plutôt que par une valeur basse au premier cycle.

Ce que ces chiffres ne vous disent pas, c'est la façon dont l'électrode se comporte au cyclage. La capacité est indiquée à une seule densité de courant, 0,73 mA/cm², sur une seule cellule assemblée ; il s'agit d'un point unique sur une courbe de régime, et non d'un plateau. La stabilité au cyclage dépend de l'anode en zinc, du séparateur, du volume d'électrolyte et de la profondeur de décharge que vous choisissez, qui ne sont en rien des propriétés de la feuille de cathode. La fiche technique est conçue de manière à ce que l'électrode puisse rester constante pendant que vous faites varier ces paramètres, ce qui est la seule façon pour qu'une comparaison entre électrolytes ait un sens.

Contrôles à réception, manipulation et stockage

1. Ce qu'il faut vérifier à l'arrivée

L'intérêt de citer douze paramètres mesurés est de pouvoir les vérifier. Ces cinq éléments prennent environ dix minutes et permettent de détecter presque tous les problèmes :

1. L'épaisseur, à l'aide d'une jauge, par rapport à 0,24 ± 0,01 mm.
2. Le poids total et le poids du revêtement sur une balance, par rapport à 4,5 ± 0,2 g et 2,4 ± 0,1 g.
3. La surface à l'aide d'une règle, par rapport à 68 ± 2 cm².
4. La densité surfacique, en divisant le poids de la matière active par la surface, par rapport à 24 ± 1 mg/cm².
5. La résistance à quatre points avec un testeur de résistance interne, par rapport à 3 ± 0,5 Ω.

Comparez par rapport aux tolérances du premier tableau plutôt qu'à une seule lecture, car une feuille à 4,4 g et une autre à 4,6 g sont toutes deux conformes aux spécifications.

Si un lot doit être utilisé pour une comparaison avec un lot précédent, enregistrez les cinq valeurs pour les deux plutôt que de vous contenter de noter que le nouveau a réussi. Une dérive à l'intérieur de la plage de tolérance reste une dérive, et c'est l'explication habituelle d'une différence de capacité que personne ne parvient à justifier.

2. Manipulation, découpe et assemblage

• Manipulez la bande de treillis, et non le revêtement. La bande nue sur le bord est prévue pour être saisie. Les doigts sur la face enduite laissent des corps gras qui modifient le mouillage, et la trace apparaît plus tard sous forme de zone sèche dans la cellule.
• Couper sans plisser. Des ciseaux, une matrice ou un emporte-pièce conviennent ; le pliage ne convient pas. Un pli dans un revêtement sur support en grille de 0,24 mm fissure le revêtement le long du pli, et la fissure est l'endroit où l'électrode se délamine.
• Prévoir une tolérance pour la languette. Lors de la découpe d'une taille personnalisée, laissez la bande de grille nue que le format définit comme dimension encadrée, et conservez la même tolérance sur chaque échantillon afin que la surface enduite reste constante d'une série à l'autre.
• Humidifier avant l'assemblage. Un revêtement qui n'a pas absorbé d'électrolyte se comporte comme un film résistant lors des premiers cycles. Le chiffre d'absorption de 0,55 g/g est mesuré après 24 heures d'imprégnation ; une imprégnation plus courte est une expérience différente, et si vous la raccourcissez, raccourcissez-la de la même manière à chaque fois.
• Peser la cellule séparément de l'électrode. Étant donné que le poids de l'électrode est indiqué avec une tolérance de 0,2 g et que la capacité est normalisée par électrode, enregistrez le poids réel de chaque feuille que vous utilisez plutôt que le poids nominal.

3. Stockage et sécurité

Stockez les feuilles au sec et à plat, dans un sachet scellé, à l'abri des vapeurs de solvants. Le dioxyde de manganèse lui-même est stable à l'air, mais le revêtement est un composite poreux contenant un liant, et un revêtement qui a absorbé l'humidité de la pièce se comporte différemment lors du premier cycle par rapport à un revêtement sec. Introduisez les feuilles dans la boîte à gants ou la salle sèche avant l'assemblage plutôt que d'ouvrir le sachet sur la paillasse.

La découpe génère de la poussière de dioxyde de manganèse, coupez donc dans un endroit ventilé ou sous une hotte, portez des gants et un masque anti-poussière, et essuyez la paillasse ensuite. L'électrolyte utilisé avec cette électrode est un sulfate de zinc aqueux doux plutôt qu'un sel de lithium dans un solvant organique, ce qui rend la manipulation plus facile que pour une cellule non aqueuse, mais le sulfate de zinc reste un produit chimique qui doit être manipulé conformément à sa propre fiche de données de sécurité et non par habitude. L'électrode est fournie en tant que composant, et non en tant que cellule certifiée ; rien sur cette page ne doit être interprété comme une déclaration de conformité pour une batterie assemblée.

Système qualité, provenance de la technologie et projets réalisés

Système qualité et statut de certification

TOB NEW ENERGY détient la certification ISO 9001 sous le certificat 3050260408100Q, daté du 8 avril 2026 et valide jusqu'au 7 avril 2029, avec les normes ISO 14001 (305026082585E) et ISO 45001 (305026082584HS) en place pour la gestion de l'environnement et de la sécurité au travail. Le domaine certifié importe plus que d'habitude pour un produit de ce type, car il couvre les matériaux de batterie et les technologies de batterie ainsi que les machines : la recherche, la conception, la fabrication, la vente, l'importation et l'exportation de machines de laboratoire, de ligne pilote et de ligne de production, ainsi que les matériaux de batterie et les technologies de batterie, y compris la technologie des électrodes sèches, et la mise en œuvre de projets de lignes de production de batteries et de supercondensateurs. Une feuille d'électrode est un matériau, et le système qualité qui la régit est celui qui nomme explicitement les matériaux.

Le marquage CE ne s'applique pas à une feuille d'électrode de la même manière qu'il s'applique à une machine, et nous préférons le dire clairement plutôt que de laisser un logo de certificat suggérer quelque chose à propos d'un produit chimique. Les machines de la gamme portent le marquage CE lorsqu'elles ont été évaluées ; cette électrode ne le porte pas, et la question de la conformité la concernant est la documentation relative aux matériaux dans la fiche technique, et non une directive. Par ailleurs, TOB a été évaluée sur site par SGS (rapport 19520939_T) et TUV (rapport 493330274_T) dans le cadre de la vérification des fournisseurs d'Alibaba.com ; ces rapports attestent de l'usine et de sa capacité, et non de la conformité d'un produit individuel.

Provenance de la technologie

Dany Huang, Ph.D., fondatrice de TOB NEW ENERGY, détient 55 brevets chinois : 5 brevets d'invention accordés, 45 modèles d'utilité et 5 demandes publiées, couvrant les structures de cellules, les conceptions de cellules et la gestion des gaz. Le portefeuille se situe du côté des cellules de l'entreprise, c'est-à-dire le côté qui détermine ce qu'une électrode doit faire ; il ne s'agit pas d'un portefeuille de brevets de revêtement d'électrodes, et rien de tout cela ne doit être interprété comme un brevet couvrant cette feuille. Le registre est public et peut être consulté entrée par entrée : les 55 brevets chinois détenus par Dany Huang.

Utilisation évaluée par des pairs

TOB NEW ENERGY est mentionnée dans 707 articles évalués par des pairs indexés à ce jour en tant que fournisseur des équipements ou des matériaux utilisés dans les travaux, et 70 de ces articles nomment un produit TOB spécifique, le plus fréquent étant la sertisseuse de piles bouton TOB-DF-160. Aucun d'eux ne nomme encore cette électrode en dioxyde de manganèse. Ce que les archives confirment, c'est que les laboratoires publiant sur des travaux relatifs aux cellules et aux électrodes achètent des matériaux et des équipements TOB et les citent dans leurs sections de méthodes, et non que cette feuille particulière a été caractérisée par écrit ; lorsqu'un article la citant paraîtra, il sera répertorié ici avec son DOI.

Lignes de production livrées

TOB construit des lignes entières, et une feuille d'électrode est le matériau que ces lignes sont conçues pour manipuler. Les deux projets ci-dessous constituent la référence la plus proche pour un acheteur cherchant à évaluer si un fournisseur comprend la fabrication d'électrodes à grande échelle. Les noms des clients sont masqués conformément à notre politique de confidentialité ; le type de ligne et la région sont ce qui peut être vérifié sur les pages de projets.

Construit comme une ligne complète ; le projet de ligne de laboratoire de batteries sodium-ion indique ce qui a été installé.	Construit au Brésil ; la ligne à l'échelle du laboratoire de cellules pouch lithium-ion indique ce qui a été installé.

FAQ d'ingénierie

Q : Quelle est la différence entre les feuilles de 24 et de 48 mg/cm² ?

Deux fois plus de dioxyde de manganèse par centimètre carré, deux fois plus de capacité aréique et un trajet ionique plus long à travers le revêtement. En pratique, la feuille de 24 mg/cm² offre la capacité la plus élevée par gramme et la feuille de 48 mg/cm² offre la capacité la plus élevée par centimètre carré, ce qui correspond au choix entre une étude de régime et une étude de charge. Le tableau des mesures présenté sur cette page concerne 24 mg/cm² ; demandez les chiffres pour 48 mg/cm² si c'est le format que vous comparez.

Q : Les feuilles ont-elles un revêtement simple face ou double face ?

Le catalogue indique que les entrées pour piles bouton et les grandes feuilles sont simple face, et ne précise pas le côté pour les entrées de feuilles unies, veuillez donc le confirmer lors de la commande plutôt que de le supposer. Pour une pile bouton, la réponse est simple face par construction ; pour une cellule pouch ou sur mesure, cela dépend de ce que vous demandez, et le prix ainsi que le poids de la matière active découlent de ce choix.

Q : Quelle est la différence entre les disques pour piles bouton de 12 et de 24 mg/cm² ?

Le même compromis dans un format de disque : 12 mg/cm² s'imprègne plus rapidement et montre le comportement de régime plus clairement, 24 mg/cm² transporte plus de matière active et ressemble davantage à une électrode pratique. Les deux sont fournis par paquets de cinq pièces, et réaliser la même expérience sur les deux est le moyen le moins cher de découvrir ce que votre électrolyte peut réellement supporter.

Q : Puis-je commander une taille ou une charge qui ne figure pas dans le tableau ?

Oui ; le tableau représente la gamme standard et non la limite de ce qui peut être fabriqué. Envoyez la surface enduite, la tolérance de languette, la charge et l'épaisseur souhaitées, et l'électrode est enduite et découpée selon ce plan. Les dimensions hors de cette liste font l'objet de devis plutôt que d'un stockage en stock, de sorte que le délai de livraison dépend du cycle d'enduction plutôt que du stock.

Q : Le chiffre de 400 mAh s'entend-il par électrode ou par gramme ?

Par électrode, mesuré sur une cellule assemblée à une décharge de 0,73 mA/cm². Le chiffre par gramme est la capacité spécifique de 220 ± 20 mAh/g, calculée à partir du poids de la matière active. Lors de la comparaison de deux fournisseurs, utilisez le chiffre par gramme pour le matériau et le chiffre par électrode pour la cellule que vous construisez, et vérifiez que les deux ont été mesurés à la même densité de courant.

Q : Est-il fourni avec une anode en zinc, un séparateur ou un électrolyte ?

Non. Il s'agit uniquement de la feuille de cathode. La fiche technique mentionne 2M ZnSO₄ car il s'agit de l'électrolyte utilisé pour les tests d'absorption et de capacité, et non parce qu'il est fourni. La feuille de zinc, les séparateurs et l'électrolyte sont des articles séparés, et si vous avez besoin que l'ensemble de la nomenclature de la cellule soit coté ensemble, veuillez le préciser lors de la commande pour qu'il puisse figurer sur un seul devis.

Envoyez votre dessin de cellule, la charge et le côté de revêtement dont vous avez besoin, et nous vous établirons un devis pour la feuille avec son poids de matière active avant votre commande.

Courriel : tob.amy@tobmachine.com | Téléphone portable : +86-18120715609

Revisé par : Science Wang, Six Sigma Black Belt, Battery Lines | Dernière mise à jour : 2026-11-09