[發明專利]一種扣式堿性鋅錳電池無汞鋅膏及其制備方法

無效

• 申請號: 201210022267.1
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN102569760A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 靳忠效;曹郁;陳笛笛;王青
• 申請（專利權）人: 無錫耐克賽爾電池有限公司
• 主分類號: H01M4/42
• 分類號: H01M4/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明屬于電池技術領域，尤其涉及一種扣式堿性鋅錳電池無汞鋅膏及其制備。

【背景技術】

在堿性鋅錳電池中，通常需加入一定量的汞作為鋅的緩蝕劑。這種有汞電池容量大，貯存性能好?，F時鈕扣電池傳統的生產方法是將陽極活性物質與粘結劑混合后加到陽極杯上，再加電解液，這樣電解液與活性物質接觸產生的氣體密封在電池內，不利于電池貯存；而且在陽極活性物質中加入汞來防止氣體的產生，這樣對環境造成了污染。鋅膏制作是無汞扣式電池的關鍵一環。鋅膏由主料和添加劑組成，主料通常選用鋅粉和電解液，鋅在電解液水溶液中容易析出氫氣而引起自放電，加入汞時，汞在鋅表面形成一層保護層——鋅汞齊，抑制了氫氣析出。但是汞會對環境產生一定程度的污染，因此人們開始尋找汞的替代品。銦和鋇可以替代汞，發明CN?1913199A用氫氧化銦和氧化銦制作無汞扣式電池鋅膏，但必須同時使用氫氧化銦和氧化銦，并且二者總量不小于鋅粉的1％，成本較高。

【發明內容】

本發明目的旨在提供一種扣式堿性鋅錳電池無汞鋅膏及其制備。

本發明目的是這樣實現的：將陽極活性物質混成膏狀并在真空狀態下處理，排掉了鋅膏制備過程中產生的氣體，有利于電池貯存。

扣式堿性鋅錳電池無汞鋅膏的制備方法如下：

原料按質量分數配比：

所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉和聚丙烯酸鈉，其二者質量比為0.1-10；選用高粘度羧甲基纖維素鈉具有較好的效果。

將原料放入三維非金屬球磨混料設備研磨5-100分鐘，然后將質量為混合物質量的38～43％的電解液加入球磨混料設備內，抽真空到0.01兆帕以下，混合10～100分鐘，得到鋅膏。

本發明由于加入了聚丙烯酸鈉和羧甲基纖維素鈉，使陽極活性物質混成膏狀并產生了粘結性。由于羧甲基纖維素鈉比聚丙烯酸鈉粘度高，并且比聚丙烯酸酯更好的導電性，防止鋅電極會因粘度降低而使分散的鋅粉發生沉降凝聚，使電池表現出良好的放電性能。另外由于本發明在真空狀態下處理，排掉了鋅膏制備過程中產生的氣體。

這樣不會使電池膨脹變形，有利于電池貯存，而且鋅膏中加入氫氧化銦代替汞來防止氣體的產生，對環境無污染。

所述電解液通過下述方法制備得到：

原料按質量分數配比：氫氧化鉀45

氧化鋅????5～10

純水??????45～50

所述電解液為含有氧化鋅的30-45％的氫氧化鉀水溶液。

配置方法如下：

將純水加入配制槽內，然后將氫氧化鉀在攪拌的狀態下加入配制槽內，讓其溶解，再在攪拌狀態下將氧化鋅加入配制槽內讓其溶解，待冷卻后用濾芯(孔徑為1μm)進行過濾，最后用純水將過濾后的電解液調至濃度30-45％的氫氧化鉀溶液，即得所述電解液。

本發明與現有技術相比有如下優點和效果：

本發明由于加入了聚丙烯酸鈉和羧甲基纖維素鈉，使陽極活性物質混成膏狀并產生了粘結性。由于羧甲基纖維素鈉比聚丙烯酸鈉粘度高，并且比聚丙烯酸酯更好的導電性，防止鋅電極會因粘度降低而使分散的鋅粉發生沉降凝聚，使電池表現出良好的放電性能。另外由于本發明在真空狀態下處理，排掉了鋅膏制備過程中產生的氣體。這樣不會使電池膨脹變形，有利于電池貯存，而且只加入氫氧化銦代替汞來防止氣體的產生，對環境無污染，成本降低，配方簡潔。

【具體實施方式(實施例的份數為質量份數)】

實施例1

(1).取90kg氫氧化鉀，15kg氧化鋅，95kg純水，先把95kg純水倒入配制槽內，在攪拌的狀態下，將90kg氫氧化鉀加入配制槽內，讓其溶解，然后在攪拌狀態下趁熱將15kg氧化鋅加入配制槽內，讓其溶解，待冷卻后用孔徑為1μm濾芯進行過濾，再將過濾后的電解液調至其中的氫氧化鉀濃度為42.5％，即得電解液；

(2)取9,810g無汞鋅粉，60g羧甲基纖維素鈉，30g聚丙烯酸鈉，10g氫氧化銦，90g氧化鋅，稱好各物料后，將它們倒入三維球磨混料設備的瑪瑙杯中研磨，開啟混合30分鐘，將4kg上述電解液緩慢加入混合杯內，加完后抽真空到一千帕以下，再研磨45分鐘，停止攪拌，開啟氣閥，將鋅膏取出放入，送生產使用。

用此鋅膏做的無汞鈕扣電池，用于計算器1年，沒有出現膨脹變形。

用此鋅膏做的無汞鈕扣電池，在2mA恒流放電到電壓為0.9V后，鋅粉利用率為82％。

實施例2