[發明專利]一種堿性電池用鋅合金粉末及制備方法

無效

• 申請號: 201310755227.2
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103811734A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 吳雅萍
• 申請（專利權）人: 吳雅萍
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;B22F1/00;C22C18/00;C22C18/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于金屬合金領域，特別是指一種堿性電池用鋅合金粉末及制備方法。

背景技術

現用于電池負極的活性材料以鋅粉為主，然而，如果單獨用鋅作為電池負極的活性材料時，存在一個問題，就是在電池使用中產生大量的氫氣，因而發生電解質泄漏。

為了解決上述問題，長期以來，作為電池負極的活性材料的鋅一直用汞進行汞齊化，然而，廢電池被丟棄時，其中汞會產生環境污染問題。

現有技術提出使用無汞鋅粉，使用將鋅與其他元素，如鉍、鋁、銦、鎵、鉈、鎂、鈣、鍶、鎘、錫、或鉛等進行合金化所獲得的鋅合金粉末，這些元素具有次于汞的次高的氫超電壓并且具有抑制效應。

現技術通過加入添加劑減少電池放電前產生的氫氣體積，但是問題在于無法同時減少電池放電前和放電后產生的氫氣體積。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋅合金粉末的技術方案，該鋅合金粉末可以減少電池放電前后產生的氫氣體積以防止電池中電解質發生泄漏。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種堿性電池用鋅合金粉末，其組成按重量百分比為，0.0003-0.0005％的銦、0.1-0.2％的鎂、0.03-0.15％鈣、0.01-0.015％的鐵、0.0002-0.0005％的鍶、0.05-0.35％的鋁、0.08-0.1％的鉍，余量為鋅及不可避免的雜質。

所述的鋅合金粉末中，鉍與銦和鍶的總量比為100-120∶1。

所述鋅合金粉末的制備方法是：

配料，將組成按重量百分比為，0.0003-0.0005％的銦、0.1-0.2％的鎂、0.03-0.15％鈣、0.01-0.015％的鐵、0.0002-0.0005％的鍶、0.05-0.35％的鋁、0.08-0.1％的鉍，余量為鋅及不可避免的雜質混合，并通入氮氣熔融得到熔融鋅合金，將鋅合金噴射入空氣，通過氣體粉化法進行粉化；

然后，上述所得的鋅合金粉末在溫度350℃，氮氣氣氛下在熱處理爐熱處理25分鐘，然后在氮氣氣氛中勻速冷卻至室溫，冷卻速度為5-15℃/秒。

本發明的有益效果是：

通過本發明的鋅合金粉末在被用作負極的活性材料時，電池放電前產生的氫氣體積很小，而且電池放電后產生的氫氣體積也很小。

具體實施方式

一種堿性電池用鋅合金粉末，其組成按重量百分比為，0.0003-0.0005％的銦、0.1-0.2％的鎂、0.03-0.15％鈣、0.01-0.015％的鐵、0.0002-0.0005％的鍶、0.05-0.35％的鋁、0.08-0.1％的鉍，余量為鋅及不可避免的雜質。

所述的鋅合金粉末中，鉍與銦和鍶的總量比為100-120∶1。

所述鋅合金粉末的制備方法是：

配料，將組成按重量百分比為，0.0003-0.0005％的銦、0.1-0.2％的鎂、0.03-0.15％鈣、0.01-0.015％的鐵、0.0002-0.0005％的鍶、0.05-0.35％的鋁、0.08-0.1％的鉍，余量為鋅及不可避免的雜質混合，并通入氮氣熔融得到熔融鋅合金，將鋅合金噴射入空氣，通過氣體粉化法進行粉化；

然后，上述所得的鋅合金粉末在溫度350℃，氮氣氣氛下在熱處理爐熱處理25分鐘，然后在氮氣氣氛中勻速冷卻至室溫，冷卻速度為5-15℃/秒。

實施例1

一種堿性電池用鋅合金粉末，其組成按重量百分比為，0.0005％的銦、0.2％的鎂、0.15％鈣、0.015％的鐵、0.0005％的鍶、0.35％的鋁、0.1％的鉍，余量為鋅及不可避免的雜質。

實施例2

一種堿性電池用鋅合金粉末，其組成按重量百分比為，0.00035％的銦、0.1％的鎂、0.03％鈣、0.01％的鐵、0.00035％的鍶、0.05％的鋁、0.08％的鉍，余量為鋅及不可避免的雜質。

實施例3

一種堿性電池用鋅合金粉末，其組成按重量百分比為，0.0004％的銦、0.16％的鎂、0.08％鈣、0.012％的鐵、0.0004％的鍶、0.22％的鋁、0.09％的鉍，余量為鋅及不可避免的雜質。