[發(fā)明專利]無汞鋅粉的處理方法、電池鋅膏及堿性電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210592224.7
• 申請日: 2012-12-30
• 公開（公告）號: CN103071787A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐益軍;屠科榮
• 申請（專利權(quán)）人: 中銀（寧波）電池有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;C22F1/16;H01M4/42;H01M6/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及無汞鋅粉的處理方法、電池鋅膏及堿性電池。

背景技術(shù)

堿性鋅錳電池具有大容量、大電流放電、長貯存壽命等優(yōu)異性能，同時價格也相對較低，因此至今仍是使用最廣、產(chǎn)量最大的一種電池。堿性鋅錳電池是以電解二氧化錳（EMD）為正極活性物質(zhì)，特制金屬鋅粉為負極活性物質(zhì)，氫氧化鉀為電解質(zhì)的一種新型化學(xué)電源。

由于鋅在堿性溶液中熱力學(xué)上不穩(wěn)定，可與堿液發(fā)生反應(yīng)放出氫氣，不僅使電池在貯存和使用過程中容量降低，放出的氫氣還會使電池產(chǎn)生變形、電解液滲漏甚至爆炸，因此傳統(tǒng)的堿性電池都采用鋅粉汞齊化的方法，形成汞齊化膜將鋅粉表面覆蓋均勻平整，改變鋅粒表面狀況，使鋅電池活化，從而提高電池的電性能，降低鋅的腐蝕速度，降低電池的漏液率。但汞屬于一級毒物，會帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染，因此需發(fā)展電池的無汞化，研究無汞鋅粉以滿足綠色環(huán)保型堿性電池制造的需要。

為了抑制無汞鋅粉的析氣量，提高電池的防漏性能，目前，國內(nèi)外通用的方法是在鋅粉熔煉過程中添加能提高鋅粉析氫電位的微量元素如銦、鉍、鋁或鈣等。如公開號為CN102274964A的中國專利公開了一種無汞堿性鋅粉，其包括鋅粉和金屬添加劑，金屬添加劑由稀土金屬中的銦、鉍、鈰和非稀土金屬中的鈣、鎂、鋁組成。

無汞鋅粉的制備方法主要有霧化噴吹法、化學(xué)置換法和電解共沉積法，其中霧化工藝比較成熟，化學(xué)置換法和電解共沉積法尚處于實驗研究階段，因此目前無汞鋅粉的制備均采用霧化工藝，即鋅溶液在短時間內(nèi)快速冷卻制備鋅粉。但霧化冷卻時間很短，鋅液中添加銦、鉍、鋁、鈣等元素形成鋅粉合金后，鋅粉晶體內(nèi)易產(chǎn)生偏析現(xiàn)象，導(dǎo)致元素在鋅粉內(nèi)部分布不均，存在電位差，易引起鋅負極微電池的產(chǎn)生。另外，在快速冷卻過程中，雜質(zhì)大多也分布在顆粒表面，也易于鋅形成微電池結(jié)構(gòu)，在此環(huán)境中，鋅粉容易發(fā)生析氫反應(yīng)，活性物質(zhì)被消耗，導(dǎo)致電池的電性能和安全防漏性能惡化。因此，按照霧化工藝制備無汞鋅粉，添加無機緩蝕劑后，并不能徹底解決無汞鋅粉在堿性電解液中易產(chǎn)生氣體的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供無汞鋅粉的處理方法、電池鋅膏及堿性電池，該方法處理的無汞鋅粉析氣量較小。

本發(fā)明提供了一種無汞鋅粉的處理方法，包括以下步驟：

A）將無汞鋅粉進行退火處理。

優(yōu)選的，所述無汞鋅粉由霧化工藝制備得到。

優(yōu)選的，所述步驟A）具體為：

將無汞鋅粉加熱，并保溫，然后冷卻至室溫。

優(yōu)選的，所述加熱的升溫速率為5~40℃/min。

優(yōu)選的，所述保溫的溫度為50℃~350℃。

優(yōu)選的，所述保溫的溫度為60℃~250℃。

優(yōu)選的，所述保溫的時間為1~7h。

優(yōu)選的，所述保溫的時間為1~5h。

本發(fā)明還提供了一種電池鋅膏，包含處理得到的無汞鋅粉。

本發(fā)明還提供了一種堿性電池，，包含處理得到的無汞鋅粉。

本發(fā)明提供了一種無汞鋅粉的處理方法，包括以下步驟：將無汞鋅粉進行退火處理。與現(xiàn)有技術(shù)通過霧化技術(shù)得到的未經(jīng)過處理的無汞鋅粉相比，本發(fā)明將無汞鋅粉進行退火處理，經(jīng)過退火將無汞鋅粉加熱到一定溫度并保持一定時間，然后緩慢冷卻可使無汞鋅粉中的微量元素進一步得以擴散，從而使無汞鋅粉顆粒內(nèi)部成分分布均勻，同時也可以其中的雜質(zhì)得以分散，使無汞鋅粉在堿液中難以形成微電池結(jié)構(gòu)，從而可降低無汞鋅粉的析氣量，進而也可提高電池的電性能和安全防漏性能。

實驗結(jié)果表明，本發(fā)明處理得到的無汞鋅粉析氣量可低至0.01ml/g·day。

附圖說明

圖1為本發(fā)明對比例1及實施例1~5中處理后的無汞鋅粉析氣量與退火處理溫度關(guān)系折線圖；

圖2為本發(fā)明對比例1及實施例1~5中得到的電池鋅膏的膨脹率與退火處理溫度關(guān)系折線圖；

圖3為本發(fā)明對比例1及實施例1~5中得到的堿性電池的漏液率與退火處理溫度關(guān)系折線圖；

圖4為本發(fā)明實施例4及實施例6~9中得到的電池鋅膏的膨脹率與退火處理時間關(guān)系折線圖；

圖5為本發(fā)明實施例4及實施例6~9中得到的堿性電池的漏液率與退火處理時間關(guān)系折線圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種無汞鋅粉的處理方法，包括以下步驟：A）將無汞鋅粉進行退火處理。