[發明專利]鋅空氣電池用鋅膏及其制備方法

有效

• 申請號: 201210229490.3
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102751478A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 王國慶;楊維謙
• 申請（專利權）人: 北京中航長力能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/62
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種電化學電源用鋅膏，尤其涉及一種鋅空氣電池用鋅膏及其制備方法。

背景技術

目前，在電化學電源技術領域中，鋅空氣電池由于其獨特的結構，具有比能量高、放電電壓穩定、安全性高、價格低廉、環境友好等優點，因而作為新型的儲能裝置一直是電化學研究領域關注的重點之一。

鋅空氣電池的陽極鋅膏中通常需加入一定量的汞作為鋅的緩蝕劑。這種含汞電池容量大，貯存性能好。然而汞的加入使廢棄電池對環境產生嚴重污染。而現有技術中的無汞鋅空電池由于鋅的自放電容易導致電池漏液爬堿，電池性能不高和貯存時間短。

發明內容

本發明的目的是提供一種有效減少電池的鼓脹和漏液爬堿現象、延長電池的使用壽命和貯存期的鋅空氣電池用鋅膏及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的鋅空氣電池用鋅膏，該鋅膏由鋅粉混合物和堿性電解液按質量比為100：30~50混合而成；

所述堿性電解液為含有添加劑的飽和氧化鋅氫氧化鉀溶液，所述添加劑為以下任一種或多種：氧化鈣、錫酸鈉、氯化鈣、檸檬酸、吐溫40、十二烷基苯磺酸鈉；

所述鋅粉混合物由無汞鋅粉、凝膠劑、緩蝕劑、氧化鋅和稀土氧化物按質量比為100：1.5：0.01~0.5：1：0.1~1混合而成，所述緩蝕劑為以下任一種或多種：氧化銦、氫氧化銦、氧化鉍、氧化鉈、氧化鉛、氧化鎘、氧化鎵、氫氧化鈣。

本發明的上述的鋅空氣電池用鋅膏的制備方法，包括如下步驟：

配制含有添加劑的飽和氧化鋅氫氧化鉀溶液為堿性電解液；

將無汞鋅粉與凝膠劑、緩蝕劑、氧化鋅、稀土氧化物按質量比為100：1.5：0.01~0.5：1：0.1~1混合均勻，形成鋅粉混合物；

將所述鋅粉混合物與堿性電解液按質量比為100：30~50完全混合，采用真空攪拌的方式攪拌處理10~20分鐘，得到所述鋅膏。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明提供的鋅空氣電池用鋅膏及其制備方法，由于該鋅膏由鋅粉混合物和堿性電解液按質量比為100：30~50混合而成；堿性電解液為含有添加劑的飽和氧化鋅氫氧化鉀溶液，所述添加劑為以下任一種或多種：氧化鈣、錫酸鈉、氯化鈣、檸檬酸、吐溫40、十二烷基苯磺酸鈉；鋅粉混合物由無汞鋅粉、凝膠劑、緩蝕劑、氧化鋅和稀土氧化物按質量比為100：1.5：0.01~0.5：1：0.1~1混合而成，所述緩蝕劑為以下任一種或多種：氧化銦、氫氧化銦、氧化鉍、氧化鉈、氧化鉛、氧化鎘、氧化鎵、氫氧化鈣。通過向鋅膏中添加稀土氧化物，使得電池的析氣量和內阻降低，提高了電池的電性能，使用該鋅膏的鋅空氣電池在貯存和使用過程中，可以有效減少電池的鼓脹和漏液爬堿現象，在很大程度上延長電池的使用壽命和貯存期。

具體實施方式

下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明的鋅空氣電池用鋅膏，其較佳的具體實施方式是：

該鋅膏由鋅粉混合物和堿性電解液按質量比為100：30~50混合而成；

所述堿性電解液為含有添加劑的飽和氧化鋅氫氧化鉀溶液，所述添加劑為以下任一種或多種：氧化鈣、錫酸鈉、氯化鈣、檸檬酸、吐溫40、十二烷基苯磺酸鈉；

所述鋅粉混合物由無汞鋅粉、凝膠劑、緩蝕劑、氧化鋅和稀土氧化物按質量比為100：1.5：0.01~0.5：1：0.1~1混合而成，所述緩蝕劑為以下任一種或多種：氧化銦、氫氧化銦、氧化鉍、氧化鉈、氧化鉛、氧化鎘、氧化鎵、氫氧化鈣。

所述稀土氧化物為以下任一種或多種：氧化鑭、氧化鈰、氧化釔、氧化鐠、氧化鉺。

所述凝膠劑為聚丙烯酸和聚丙烯酸鈉按質量比為2：3混合而成。

本發明的上述的鋅空氣電池用鋅膏的制備方法，其較佳的具體實施方式包括如下步驟：

配制含有添加劑的飽和氧化鋅氫氧化鉀溶液為堿性電解液；

將無汞鋅粉與凝膠劑、緩蝕劑、氧化鋅、稀土氧化物按質量比為100：1.5：0.01~0.5：1：0.1~1混合均勻，形成鋅粉混合物；

將所述鋅粉混合物與堿性電解液按質量比為100：30~50完全混合，采用真空攪拌的方式攪拌處理10~20分鐘，得到所述鋅膏。