专利名称：环保型锌锰合金及锌锰电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环保型锌锰合金及锌锰电池。
背景技术：
锌锰电池发展至今有100多年的历史，它价格低廉、使用方便，因此仍是使用最广，产量最大的一次电池。然而锌锰电池制造过程中添加的汞、镉、铅是公认的有毒害物质对环境影响相当严重，并危及到人身健康，在环保意识日益增强的今天，限制在电池中使用这些物质是必然的趋势。欧盟从2008年9月沈日实施新的电池及蓄电池指令2006/66/EC，新指令规定 禁止销售汞含量高于0. 0005%，镉含量高于0. 002%的电池(Ni/Cd和扣式电池除外)和蓄电池(不包括铅酸电池)，铅含量的限值为0. 004%,超过此含量必须标注单独回收的标识， 并采用金属元素1 进行标记，但铅含量最高限度不能高于0. 1 %。国标GB 24427-2009对普通锌锰干电池规定的是汞< 0. 0001%，镉< 0. 02%，铅< 0.2%。现今汞在锌锰电池中已很少被采用了，但国内市场上的普通锌锰干电池含镉量和含铅量还是不低的，普通P型纸板电池镉占整节电池重量比约0. 01 % -0. 02 %，铅为 0. 1% _0.2%，镉铅主要在负极锌筒制造过程中加入，锌筒一般占电池总重的20% -33%, 电池其它部件中的镉和铅含量极低可忽略。将镉和铅溶入锌中，在酸性电解液中，镉 (-0. 408)和铅(-0. 126)的标准电极电位比锌(-0.761)高，能提高锌的化学活性和析氢过电位，降低析氢腐蚀速度，增加化学稳定性。在机械加工方面，适量的铅能增加锌的机械强度，特别是延展性和可加工性，镉还能增加锌的硬度。常规含镉、铅的负极锌筒制作过程一般为(1)纯锌熔解，加入适量镉、铅金属，形成合金。(2)冷却成形，得到预定厚度的锌板或锌块；(3)冲制成圆形或六角形锌饼；(4)锌饼挤压拉伸成锌筒；(5)切头得到预定高度的锌筒。基于以上特点，在普通锌锰电池被禁止加入有毒的汞之后，镉和铅就是必不可少需加入到负极锌筒中的物质，并沿用至今。但镉和铅是重金属，易造成污染，应被取代。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保、机械性能良好的锌锰合金。本发明所提供的锌锰合金，由如下质量百分含量的物质组成锰0.01% 0.05%、镁0 0.0025%、铝0. 001% 0. 005%、余量为锌和杂质。
本发明的锌锰合金，其中所述锰0. 015%、镁0. 001%、铝0. 002%、余量为锌和杂质。本发明另一个要解决的技术问题是提供一种环保、成本更低并有良好电性能的锌锰电池。本发明所提供的环保型锌锰电池，其负极锌筒由锌锰合金制成，所述锌锰合金由如下质量百分含量的物质组成锰0.01% 0.05%、镁0 0.0025%、铝0.001% 0.005%、余量为锌和杂质。本发明的环保型锌锰电池，其中所述锰0. 015%、镁0. 001%、铝0. 002%、余量为
锌和杂质。本发明的锌锰合金环保、机械性能良好、抗腐蚀性能更优越，作为负极材料，在电池贮存或使用能做到比常规锌筒更不易穿孔。本发明的锌锰电池，无毒无害对环境友好，其电性能和常规含镉、铅锌锰电池一样甚至更优，负极材料更为节省，成本更低，可替代市场上含镉、铅甚至含汞普通锌锰电池，完全解决废旧普通锌锰电池污染环境的问题。
具体实施例方式实施例一、制作锌筒(Ζη-0· 015Mn-0. OOlMg-O. 002A1)(1)0#或1#锌锭熔解，加入金属锰、镁、铝；锰的质量百分含量为0.015%、镁的质量百分含量为0.001%, Al的质量百分含量为0.002%，5(Krc左右保温半小时形成多元锌合金溶液；(2)多元锌合金溶液经铸造和冷却，二辊轧机轧制得到预定厚度的锌板；(3)锌板冲制成预定直径的小圆饼状或六角形状锌粒，锌粒在冲饼机上用凹凸模具挤压拉伸得到预定外径和壁厚的锌筒；(4)按预定高度切除口部多余的端头得到成品锌筒 (Zn-0. 015Mn-0. OOlMg-O. 002A1)。二、制作锌筒(Ζη-0· 05Mn-0. 0025Mg_0· 005A1)(1)0#或1#锌锭熔解，加入金属锰、镁、铝；锰的质量百分含量为0.05%、镁的质量百分含量为0. 0025%,A1的质量百分含量为0. 005%，50(rC左右保温半小时形成多元锌合金溶液；(2)多元锌合金溶液经铸造和冷却，二辊轧机轧制得到预定厚度的锌板；(3)锌板冲制成预定直径的小圆饼状或六角形状锌粒，锌粒在冲饼机上用凹凸模具挤压拉伸得到预定外径和壁厚的锌筒；(4)按预定高度切除口部多余的端头得到成品锌筒 (Zn-0. 05Mn-0. 0025Mg_0. 005A1)。三、制作锌筒(Zn-0.OlMn-O. 001A1)
(I)Ofl或1#锌锭熔解，加入金属锰、铝；锰的质量百分含量为0. 01%, Al的质量百分含量为0.00i%，50(rc左右保温半小时形成多元锌合金溶液；(2)多元锌合金溶液经铸造和冷却，二辊轧机轧制得到预定厚度的锌板；(3)锌板冲制成预定直径的小圆饼状或六角形状锌粒，锌粒在冲饼机上用凹凸模具挤压拉伸得到预定外径和壁厚的锌筒；(4)按预定高度切除口部多余的端头得到成品锌筒(Zn-0. OlMn-O. 001A1)。表1.锌筒的机械性能
权利要求
1.锌锰合金，由如下质量百分含量的物质组成 猛 0.01% 0.05%、镁 0 0.0025%、 铝 0. 001% 0. 005%、余量为锌和杂质。
2.根据权利要求1所述的锌锰合金，其特征在于所述锰0.015 %、镁0. 001 %、铝 0. 002%、余量为锌和杂质。
3.环保型锌锰电池，其负极锌筒由锌锰合金制成，所述锌锰合金由如下质量百分含量的物质组成猛 0.01% 0.05%、 镁 0 0.0025%、 铝 0. 001% 0. 005%、余量为锌和杂质。
4.根据权利要求3所述的锌锰合金，其特征在于所述锰0.015 %、镁0. 001 %、铝 0. 002%、余量为锌和杂质。
全文摘要
本发明公开了一种环保型锌锰电池。本发明的锌锰合金，由如下质量百分含量的物质组成锰0.01％～0.05％、镁0～0.0025％、铝0.001％～0.005％、余量为锌和杂质。本发明的环保型锌锰电池，其负极锌筒由锌锰合金制成，所述锌锰合金由如下质量百分含量的物质组成锰0.01％～0.05％、镁0～0.0025％、铝0.001％～0.005％、余量为锌和杂质。本发明的锌锰合金环保、机械性能良好、抗腐蚀性能优越，作为负极材料，在电池贮存或使用时能做到比常规锌筒更不易穿孔。本发明的锌锰电池无毒无害对环境友好，负极材料更节省，成本更低，电性能和常规含镉、铅锌锰电池一样甚至更优。
文档编号C22C18/00GK102465218SQ201010534389
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者韩国波 申请人:宁波豪生电池有限公司