[發(fā)明專利]無汞堿性鋅錳和鋅銀扣式電池負(fù)極及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810027965.4
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101271973A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃啟明;李偉善;蔡宗平;梁英;肖秀華;陳錦清
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: H01M4/08
• 分類號: H01M4/08;H01M4/04;H01M4/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及扣式電池制造技術(shù)，特別涉及一種無汞堿性鋅錳和鋅銀扣式電池負(fù)極及其制造方法。

背景技術(shù)

我國是堿性鋅錳扣式電池和鋅銀扣式電池的生產(chǎn)和消費大國。堿性鋅錳和鋅銀扣式電池?zé)o汞化是必然的趨勢。由于扣式電池?zé)o法預(yù)留氣室，所以扣式電池?zé)o汞化后如果不采取一定的措施減少負(fù)極鋅粉自放電產(chǎn)生的氫氣，則電池制造后容易產(chǎn)生氣脹甚至爆開，從而使扣式電池失效。因此，堿性鋅錳和鋅銀扣式電池負(fù)極的好壞直接決定堿性鋅錳和鋅銀扣式電池的壽命。對于怎樣減少或防止負(fù)極鋅粉的自放電已有廣泛的研究，如專利號為ZL200410026985.1、專利申請?zhí)枮?00610037178.9等中國發(fā)明專利(或?qū)＠暾?采取的技術(shù)手段是在鋅膏中添加一定量氫過電位較高的金屬及其化合物，如銦、氫氧化銦、氧化銦、鉍、錫等；專利號為ZL200410026835.0、ZL200620057487.8、ZL200420045131.3、ZL200410026834.6等中國發(fā)明專利采取的技術(shù)手段是在負(fù)極蓋上鍍覆氫過電位較高的金屬或合金，如銦、錫、錫鈷、銅錫鋅合金等；亦有技術(shù)是前述兩者的組合，如專利號為ZL01234722.1、ZL200620063306.2、專利申請?zhí)枮?00610035286.2、200610037177.4等中國發(fā)明專利(或?qū)＠暾?。采取在鋅膏中添加一定量氫過電位較高的金屬及其化合物的方法其添加量要求較大，成本較高；另外，此法容易造成添加物分散不均勻，添加后會產(chǎn)生少量氣泡等問題，這些氣泡如果不及時趕跑，組裝成電池后容易使電池爆開。采取在負(fù)極蓋上鍍覆氫過電位較高的金屬或合金的方法除鍍銦層外，現(xiàn)時其它的覆蓋層組裝的電池其成品率仍然不高。但純銦層太貴，尋找減少銦用量的方法顯然具有很好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。文獻(xiàn)“Zn-In合金集流體在電池中的應(yīng)用”(李偉，費錫明，鄒勇進(jìn).電池.34(4)，2004.282)研究了在柱狀堿性鋅錳電池(LR6)負(fù)極集流體銅釘表面電鍍Zn-In合金，指出鍍層中In的含量為12.31％的鋅銦合金能有效提高集流體銅釘?shù)奈鰵溥^電位，抑制電池負(fù)極的析氫過程，應(yīng)用含合金鍍層集流體生產(chǎn)的無汞堿錳電池性能穩(wěn)定。該文同時指出，與鍍銦層相比，含合金鍍層的電池性能降低。另外，該研究采用硫酸鹽體系，電鍍過程難以控制，鍍液容易混濁或無鍍層生成，合金中含銦量隨pH值的不同而變化太大，造成組裝的電池均勻率不高。究其原因，可能是鍍層含銦量太低，含銦量不均勻或鍍層漏鍍所致。顯然，該方法不適合無汞堿性鋅錳和鋅銀扣式電池負(fù)極蓋的表面鍍覆?？梢姮F(xiàn)有這些改善扣式電池負(fù)極的技術(shù)或方法或多或少存在工藝繁瑣復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，電鍍過程難以控制以及電池放電性能均勻率不高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種生產(chǎn)工藝簡單、合理，操作方便，過程容易控制，生產(chǎn)成本較低，成品率較高的無汞堿性鋅錳和鋅銀扣式電池負(fù)極的制造方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述方法制造的無汞堿性鋅錳和鋅銀扣式電池負(fù)極。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種無汞堿性鋅錳和鋅銀扣式電池負(fù)極的制造方法，包括下述步驟：

(1)負(fù)極蓋表面電鍍銦鋅合金。

(2)鋅粉表面置換鍍銦。

(3)將表面電鍍有銦鋅合金的負(fù)極蓋和置換鍍銦的鋅粉配合含銦離子負(fù)極液組裝成負(fù)極。

步驟(1)具體可包括下述工藝步驟：

(1-1)將負(fù)極蓋置于除油液中進(jìn)行除油，除油后用水清洗干凈。

(1-2)室溫下將除油后清洗干凈的負(fù)極蓋放入活化液中活化，活化后用水清洗干凈。

(1-3)將活化后的負(fù)極蓋表面浸入電鍍液中，電鍍一層銦鋅合金。

(1-4)電鍍后，將負(fù)極蓋清洗烘干。

步驟(1-1)中，所述負(fù)極蓋為商品負(fù)極蓋(外表面已經(jīng)鍍鎳，內(nèi)表面已經(jīng)鍍銅或兩面鍍錫)；所述除油液由下列物質(zhì)按重量百分比配制而成：

氫氧化鈉??????1～2％

碳酸鈉????????3～5％

磷酸鈉????????2～5％

硅酸鈉????????2～3％

表面活性劑????0.1～0.3％

水????????????84.7～91.9％

所述表面活性劑可選用聚氧乙烯脂肪醇醚、仲辛烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚等。

所述除油條件為：

溫度：30-80℃

時間：0.5-2小時

步驟(1-2)中，所述活化液的重量百分比組成為：

硫酸??????????5～10％