专利名称：一种扣式碱性锌锰电池无汞锌膏及其制备方法
一种扣式碱性锌锰电池无汞锌膏及其制备方法
技术领域：
本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种扣式碱性锌锰电池无汞锌膏及其制备。背景技术：
在碱性锌锰电池中，通常需加入一定量的汞作为锌的缓蚀剂。这种有汞电池容量大，贮存性能好。现时钮扣电池传统的生产方法是将阳极活性物质与粘结剂混合后加到阳极杯上，再加电解液，这样电解液与活性物质接触产生的气体密封在电池内，不利于电池贮存；而且在阳极活性物质中加入汞来防止气体的产生，这样对环境造成了污染。锌膏制作是无汞扣式电池的关键一环。锌膏由主料和添加剂组成，主料通常选用锌粉和电解液，锌在电解液水溶液中容易析出氢气而引起自放电，加入汞时，汞在锌表面形成一层保护层——锌汞齐，抑制了氢气析出。但是汞会对环境产生一定程度的污染，因此人们开始寻找汞的替代品。铟和钡可以替代汞，发明CN 1913199A用氢氧化铟和氧化铟制作无汞扣式电池锌膏，但必须同时使用氢氧化铟和氧化铟，并且二者总量不小于锌粉的1%，成本较高。
发明内容
本发明目的旨在提供一种扣式碱性锌锰电池无汞锌膏及其制备。
本发明目的是这样实现的将阳极活性物质混成膏状并在真空状态下处理，排掉了锌膏制备过程中产生的气体，有利于电池贮存。
扣式碱性锌锰电池无汞锌膏的制备方法如下
原料按质量分数配比
无汞锌粉 98 ~ 99.05 增稠剂 0.4 ~ 1.9 氢氧化铟 0.01 ~ 0.6氧化锌 0.05-1.5
所述增稠剂为羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠，其二者质量比为0. 1-10 ；选用高粘度羧甲基纤维素钠具有较好的效果。
将原料放入三维非金属球磨混料设备研磨5-100分钟，然后将质量为混合物质量的38 43%的电解液加入球磨混料设备内，抽真空到0. 01兆帕以下，混合10 100分钟，得到锌膏。
本发明由于加入了聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素钠，使阳极活性物质混成膏状并产生了粘结性。由于羧甲基纤维素钠比聚丙烯酸钠粘度高，并且比聚丙烯酸酯更好的导电性， 防止锌电极会因粘度降低而使分散的锌粉发生沉降凝聚，使电池表现出良好的放电性能。 另外由于本发明在真空状态下处理，排掉了锌膏制备过程中产生的气体。
这样不会使电池膨胀变形，有利于电池贮存，而且锌膏中加入氢氧化铟代替汞来防止气体的产生，对环境无污染。
所述电解液通过下述方法制备得到
原料按质量分数配比氢氧化钾45
氧化锌 5 10
纯水 45 50
所述电解液为含有氧化锌的30-45%的氢氧化钾水溶液。
配置方法如下
将纯水加入配制槽内，然后将氢氧化钾在搅拌的状态下加入配制槽内，让其溶解， 再在搅拌状态下将氧化锌加入配制槽内让其溶解，待冷却后用滤芯(孔径为Iym)进行过滤，最后用纯水将过滤后的电解液调至浓度30-45%的氢氧化钾溶液，即得所述电解液。
本发明与现有技术相比有如下优点和效果
本发明由于加入了聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素钠，使阳极活性物质混成膏状并产生了粘结性。由于羧甲基纤维素钠比聚丙烯酸钠粘度高，并且比聚丙烯酸酯更好的导电性， 防止锌电极会因粘度降低而使分散的锌粉发生沉降凝聚，使电池表现出良好的放电性能。 另外由于本发明在真空状态下处理，排掉了锌膏制备过程中产生的气体。这样不会使电池膨胀变形，有利于电池贮存，而且只加入氢氧化铟代替汞来防止气体的产生，对环境无污染，成本降低，配方简洁。
具体实施方式
(实施例的份数为质量份数)
实施例1
(1).取90kg氢氧化钾，15kg氧化锌，95kg纯水，先把95kg纯水倒入配制槽内，在搅拌的状态下，将90kg氢氧化钾加入配制槽内，让其溶解，然后在搅拌状态下趁热将15kg 氧化锌加入配制槽内，让其溶解，待冷却后用孔径为1 μ m滤芯进行过滤，再将过滤后的电解液调至其中的氢氧化钾浓度为42. 5%，即得电解液；
( 取9，SlOg无汞锌粉，60g羧甲基纤维素钠，30g聚丙烯酸钠，IOg氢氧化铟，90g 氧化锌，称好各物料后，将它们倒入三维球磨混料设备的玛瑙杯中研磨，开启混合30分钟， 将4kg上述电解液缓慢加入混合杯内，加完后抽真空到一千帕以下，再研磨45分钟，停止搅拌，开启气阀，将锌膏取出放入，送生产使用。
用此锌膏做的无汞钮扣电池，用于计算器1年，没有出现膨胀变形。
用此锌膏做的无汞钮扣电池，在2mA恒流放电到电压为0. 9V后，锌粉利用率为 82%。
实施例2
(1)取90kg氢氧化钾，15kg氧化锌，93kg纯水，先把93kg纯水倒入配制槽内，在搅拌的状态下，将90kg氢氧化钾加入配制槽内，让其溶解，然后在搅拌状态下趁热将15kg氧化锌加入配制槽让其溶解，待冷却后用孔径为1 μ m滤芯进行过滤，再将过滤好的电解液加纯水调至氢氧化钾浓度为32. 5%，即得电解液；
(2)取9. 800kg无汞锌粉，65g羧甲基纤维素钠(FH9)，35g聚丙烯酸钠，40g氢氧化铟，60g氧化锌，称好各物料后，将它们倒入三维球磨混料设备的玛瑙杯中研磨，开启混合 25分钟，将2kg上述电解液缓慢加入混合杯内，加完后抽真空到一千帕以下，再研磨60分钟，停止搅拌，开启气阀，将锌膏取出放入，送生产使用。
用此锌膏做的无汞锌空气钮扣电池，在助听器使用中，没有出现膨胀变形、漏液。
实施例3
(1).取90kg氢氧化钾，15kg氧化锌，95kg纯水，先把95kg纯水倒入配制槽内，在搅拌的状态下，将90kg氢氧化钾加入配制槽内，让其溶解，然后在搅拌状态下趁热将15kg 氧化锌加入配制槽内，让其溶解，待冷却后用孔径为1 μ m滤芯进行过滤，再将过滤后的电解液调至其中的氢氧化钾浓度为42. 5%，即得电解液；
(2)取9，820g含汞1.5%的锌粉，60g聚丙烯酸酯，30g聚丙烯酸钠，90g氧化锌，称好各物料后，将它们倒入三维球磨混料设备的玛瑙杯中研磨，开启混合30分钟，将4kg上述电解液缓慢加入混合杯内，加完后抽真空到一千帕以下，再研磨45分钟，停止搅拌，开启气阀，将锌膏取出放入，送生产使用。
用此锌膏做的钮扣电池，在2mA恒流放电到电压为0. 9V后，锌粉利用率为72. 8%.
与实施例1相比锌粉利用率降低很多，证明本发明加入羧甲基纤维素钠防止锌电极会因粘度降低而使分散的锌粉发生沉降凝聚，与氢氧化铟一起作用，使电池表现出良好的放电性能，提高锌粉利用率。
本发明将所用物质混成膏状并在真空状态下处理，排掉了锌膏制备过程中产生的气体，而且加入氢氧化铟代替汞来防止气体的产生，这样对环境无污染。并且加入羧甲基纤维素钠防止锌电极会因粘度降低而使分散的锌粉发生沉降凝聚，与氢氧化铟一起作用，使电池表现出良好的放电性能。用本发明的制备方法制备的锌膏可应用于无汞扣式电池中。
权利要求
1.一种扣式碱性锌锰电池无汞锌膏的制备方法，其特征在于 原料按质量分数配比无汞锌粉 98 ~ 99.5 增稠剂 0.4 ~ 1.9 氢氧化铟 0.01 ~ 0.6氧化锌 0.05-1.5将原料放入三维非金属球磨混料设备研磨5-100分钟，然后将质量为混合物质量的 20 43%的电解液加入球磨混料设备内，抽真空到0. 01兆帕以下，混合10 100分钟，得到锌膏。
2.根据权利要求1所述的一种扣式碱性锌锰电池无汞锌膏的制备方法，其特征在于所述增稠剂为羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠，其二者质量比为0. 1-10。
3.根据权利要求1所述的一种扣式碱性锌锰电池无汞锌膏的制备方法，其特征在于所述电解液通过下述方法制备得到原料按质量分数配比氢氧化钾45 氧化锌 5 10 纯水 45 47. 5所述电解液为含有氧化锌的30-45%的氢氧化钾水溶液。配置方法如下 将纯水加入配制槽内，然后将氢氧化钾在搅拌的状态下加入配制槽内，让其溶解，再在搅拌状态下将氧化锌加入配制槽内让其溶解，待冷却后用滤芯(孔径为Iym)进行过滤，最后用纯水将过滤后的电解液调至浓度30-45%的氢氧化钾溶液，即得所述电解液。
全文摘要
本发明提供了一种扣式碱性锌锰电池无汞锌膏及其制作方法。其制备方法如下原料按质量分数配比为无汞锌粉98～99.05、粘着剂0.4～1.9、氢氧化铟0.01～0.6、氧化锌0.05～1.5，所用粘着剂为羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠，其二者质量比为0.1-10；将原料放入三维非金属球磨混料设备研磨5-100分钟，然后将质量为混合物质量的38～43％的电解液加入球磨混料设备内，抽真空到0.01兆帕以下，混合10～100分钟，得到锌膏。本发明将所用物质混成膏状并在真空状态下处理，排掉了锌膏制备过程中产生的气体，而且加入氢氧化铟代替汞来防止气体的产生，这样对环境无污染。并且加入羧甲基纤维素钠防止锌电极会因粘度降低而使分散的锌粉发生沉降凝聚，与氢氧化铟一起作用，使电池表现出良好的放电性能。这样不会使电池膨胀变形，有利于电池贮存，而且锌膏中加入氢氧化铟代替汞来防止气体的产生，对环境无污染。用本发明的制备方法制备的锌膏可应用于无汞扣式电池中。
文档编号H01M4/42GK102569760SQ20121002226
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月1日 优先权日2012年2月1日
发明者曹郁, 王青, 陈笛笛, 靳忠效 申请人:无锡耐克赛尔电池有限公司