[其他]電池級二氧化錳電化學活性的快速測定法

無效

• 申請號: 85109496
• 申請日: 1985-12-31
• 公開（公告）號: CN85109496A
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發明（設計）人: 孫益民;李明;李國棟
• 申請（專利權）人: 河南省科學院能源研究所
• 主分類號: G01N27/46
• 分類號: G01N27/46
• 代理公司: 河南省科學院專利事務所
• 代理人: 陳亦慶

用于鋅-錳干電池的二氧化錳電化學活性的快速測定。目前，干電池生產廠家對電池正極二氧化錳配方和電池早期質量檢測在很大程度上仍受嘗試法限制，預測配方的合理性和電池質量，都采用試驗電池放電法，此法消耗大，評價周期長，加上試驗電池制造要受工藝條件影響，與實際生產相關性差。（P.G.A法）脈沖恒流分析器法（《干電池技術通訊》，78年第8期，P.90）相關性較好，但使用儀器昂貴，操作步驟復雜，需要時間長。用化學分析法和用物理法如：X-射線衍射、電子顯微鏡等測定法，盡管有了一定進展，但遠不能適應評價二氧化錳活性的要求。目前，還沒有簡便的、可實用的定量鑒定電池級二氧化錳的方法。

本發明的目的是提出一種對電池級二氧化錳和鋅-錳干電池正極混合料電化學活性進行快速、簡便的定量測定方法。本發明采用恒電位二步極化法求得特征因子I⁰，通過經驗公式計算，可以求出單-二氧化錳或多種二氧化錳混合物的活性。操作僅需常規儀器，結果誤差小，測試時間短。

電池級二氧化錳電化學活性快速測定步驟

I、預制測試樣品

1、單-二氧化錳粉：取二氧化錳粉樣品75-85%，石墨15-25%，混勻，按25ml/100g（配料），加入電解液（每升電解液含200gИH₄Cl和220gZnCl₂，PH＝8.4，Be⁰＝16，以下電解液與此相同）攪拌后放置24小時以上，然后放入壓模，在適當壓力下，最適壓力為500Kg/cm²，壓成薄片。試 樣薄片厚度0.8-1.2mm，最適為1mm，然后立即放入密封容器內，最好隨壓隨用。

2、多種二氧化錳粉混合物：配制或取已配制好的多種二氧化錳粉混合料（可直接從生產線上取樣）同步驟1制成薄片。

Ⅱ、將壓制好的單一或多種二氧化錳粉混合物試樣放入電解池底部凹處，凹處起碼有一個，凹處形狀、大小與壓制成型的試樣相當，并用導體將試樣與儀器相連接，在25°±2℃恒溫條件下，放置2小時。

Ⅲ、對已制備好的試樣進行二步極化并繪制I-t（電流與時間）曲線。

1、用適當儀器進行試樣極化與繪制I-t曲線比如用恒電位儀與函數紀錄儀等。

2、打開恒電位儀，將試樣相對于飽和和甘汞參比電極150mV陰極恒電位極化若干分鐘，最好10分鐘，使二氧化錳試樣預置到一個特定狀態。

3、然后相對于飽和甘汞參比電極300mV，對試樣陽極恒電位極化若干分鐘，最好10分鐘。

4、在試樣陽極極化同時打開函數紀錄儀，繪制I-t曲線。

Ⅳ、把測試得到的I-t曲線用計算機擬合或從I_t＝500秒處直接讀出具有電流量綱的特征因子I⁰，并根據二氧化錳的含量計算相對應的（即特定）實際干電池的連放時間。

t＝（0.3+C）〔M+19.75（I⁰-α）+1.95（I-b）²〕

t：為干電池連放時間 C：樣品中MnO₂百分含量

M：為與電池型號和實驗裝置有關的常數

α、b與I⁰數值有關的因數，當I⁰＜10，α＝b＝5;當10＜I⁰＜15，α＝5，b＝6.5，以對比電池R₂₀為例：

t＝（0.3+C）〔300+19.75（I⁰-α）+1.95（I⁰-b）²〕

本發明方法測試時間小于3小時，比目前工廠嘗試法測試，即用樣品制成干電池再測試顯然耗費人力、物力、時間要少得多。而且數據重現性好，與對比干電池實際放電時間相比，誤差≤5%，并且操作簡便。為工廠大規模生產預測原料配方和電池質量檢測提供了確實依據，縮短了評價周期，對控制電池質量，提高生產效率起一定的積極作用。

實例（一）、（二）是用國產花垣三級、建水二級作單-錳粉測試

1、取國產花垣三級及建水二級單二氧化錳粉樣各16g，土狀石墨各4g，分別在盛具中充分混和，然后將混和好的配料置入燒杯中，按25ml/100g（配料）加入電解液，用玻璃棒充分攪拌，浸潤24小時。

2、用牛角匙取燒杯中的配料放入模具，放入量以與模具平為準，在油壓機上，在500Kg/cm²壓力下，壓制2次，成型，然后從模具中取出，其厚度為1mm，放入密封小盒（以免干燥），備用。