专利名称：一种无铅无汞碱性纽扣电池锌膏及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电池制造技术领域，具体涉及一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏及其制 备方法。
背景技术：
电池以其便携性、实用性而深受人们的欢迎，据我们调查，废旧电池内含有大量的 重金属以及废酸、废碱等电解质溶液。如果随意丢弃，腐败的电池会破坏我们的水源，侵蚀 我们赖以生存的庄稼和土地，我们的生存环境面临着巨大的威胁。如果一节一号电池在地 里腐烂，它的有毒物质能使一平方米的土地失去使用价值；扔一粒钮扣电池进水里，它其中 所含的有毒物质会造成60万升水体的污染，相当于一个人一生的用水量；废旧电池中含有 重金属铅、汞、镉、镍、锌、锰等，其中铅、汞、镉是对人体危害较大的物质。但我国的电池污染 现象仍不容乐观。目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，经 过转化使电池腐烂，重金属溶出，既可能污染地下水体，又可能污染土壤，最终通过各种途 径进入人的食物链。生物从环境中摄取的重金属经过食物链的生物放大作用，逐级在较高 级的生物中成千上万倍地富集，然后经过食物链进入人的身体，在某些器官中积蓄造成慢 性中毒。汞即我们俗称的“水银”，是一种常温下为液体的物质，可以阻止电池中阴极金属 锌的氧化，这一作法提高了电池的贮存寿命。因此，目前采用的锌做阴极度的电池几乎都 有一定量的汞做防腐剂，但是汞和汞的化合都具有神经毒性，对内分泌系统，免疫系统等也 有不良影响，它会引发人的口齿不清、步态不稳、四肢麻痹，最后导致全身痉挛，精神失常而 死。现有钮扣电池传统的制造方法是在负极活性物质锌中加入铅及汞来防止锌粉和 电解液反应及锌粉在电池中自放电产生气体，如果不加入铅及汞，电池会气涨爆炸，这样铅 及汞对环境造成了污染。
发明内容
本发明提供一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏及其制备方法，以解决现有技术存在 的电池含铅、汞，对环境污染的问题。为了解决现有技术存在的问题，现采用的技术方案是一种无铅无汞碱性钮扣电 池锌膏，由锌粉混合物和电解液混合搅拌而成；
所述锌粉混合物由以下质量份的原料混合而成 无铅无汞锌粉91 94. 2 聚丙烯酸0. 9 1. 5 聚丙烯酸酯0. 9 1. 5 氢氧化铟3. 5 6. 5
所述电解液由以下质量份数计的原料组成氢氧化钾50 55 氧化锌7 8 纯水38 43。上述锌粉混合物由以下质量份的原料混合而成 无铅无汞锌粉92
聚丙烯酸1 聚丙烯酸酯1.5 氢氧化铟5. 5。上述述电解液由以下质量份数计的原料组成 氢氧化钾53
氧化锌8 纯水39。一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏由以下步骤制备而成将上述量的无铅无汞锌 粉、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯和氢氧化铟放入混锌机的搅拌槽内，搅拌混合5 8分钟得到锌 粉混合物，然后将重量为锌粉混合物重量的31 34%的电解液缓慢加入搅拌槽内，搅拌 20 28分钟，得到锌膏。上述电解液的制备方法如下先将纯水加入配电解液槽内，然后将氢氧化钾在搅 拌的状态下加入配电解液槽内，让其溶解，混合均勻，再在搅拌状态下将氧化锌加入配电解 液槽内让其溶解，待其溶液冷却到常温后，用纯水将溶液中氢氧根离子调至50%，即得电解 液。上述述锌粉混合物加入电解液搅拌停止后，抽真空，时间5 10分钟，得到锌膏。上述述真空指数是0. 8 -1. Obar。与现有技术相比，本发明的优点如下本发明由锌粉混合物和电解液混合而成，锌 粉混合物由无铅无汞锌粉、聚丙烯酸，聚丙烯酸酯和氢氧化铟组成，聚丙烯酸、聚丙烯酸酯 作为粘稠剂使锌粉混合物和电解液产生粘接性，容易形成膏状，聚丙烯酸与缓蚀剂氢氧化 铟形成了较强的保护层，使负极活性物质锌与电解液接触不会产生气体，电池存放锌粉也 不会自放电产生气体，利用此种锌膏制造的钮扣电池具有防爆功能，不必再在锌粉中加入 铅及汞来防止锌粉和电解液反应及锌粉在电池中自放电产生气体，因此可以使用不含铅、 汞的锌粉用于锌膏制造，进而减少铅、汞对于环境的污染。制备负极锌膏时加入少量的氧化锌可以使锌膏更润滑改善锌膏的工艺适应性，一 方面减少裸露在碱液中的锌粒表面，减少了反应活性点，降低其析氢速度；另一方面负极放 电的最终产物为氧化锌，锌膏中加入的氧化锌抑制了锌粉自放电反应的正向进行，达到抑 制氢气析出的目的。氧化锌在KOH电解液中溶解生成锌酸根ZnO + 2K0H — K2ZnO2 + H2O,而锌粉在 电解液中腐蚀放出氢气Zn + 2K0H — K2ZnO2 + H2丨，锌酸根的存在抑制了锌粉的自放电， 因此抑制了氢气的生成。锌酸根浓度越大，电池析气越小，同时电池在部分放电后加入的 ZnO可以在电解液中生成活性锌，这种活性锌与水发生反应放出氢气。氧化锌的溶解消耗 了 Κ0Η，同时生成水，降低了电解液中KOH的浓度。因此氧化锌在电解液中的浓度为7% 8%时，在电解液中处于饱和状态，即可有效抑制氢气生成，也可保证电解液中KOH的浓度，使电池具备良好的安全性，以及电性能。
具体实施例方式结合以下实施例对本发明作进一步描述。实施例1
一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏由以步骤制备而成
首先，将43kg纯水加入配电解液槽内，然后将55kg氢氧化钾在搅拌的状态下加入配电 解液槽内，让其溶解，再在搅拌状态下将7. 536KG氧化锌加入配电解液槽内让其溶解，待溶 液冷却到常温后，用纯水将溶液中的氢氧根离子调至50%，得到电解液，备用；
然后，将9. 42Kg无铅无汞锌粉，0. IKg聚丙烯酸，0. 15Kg聚丙烯酸酯和0. 4Kg氢氧化 铟放入混锌机的搅拌槽内，搅拌混合8分钟得到锌粉混合物，然后将3. 4 Kg的电解液缓慢 加入搅拌槽内，搅拌28分钟，停止搅拌；
最后，抽真空到真空表指数为0. 8bar,时间8分钟，得到锌膏。实施例2
一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏由以步骤制备而成
首先，将38kg纯水加入配电解液槽内，然后将55kg氢氧化钾在搅拌的状态下加入配电 解液槽内，让其溶解，再在搅拌状态下将7KG氧化锌加入配电解液槽内让其溶解，待溶液冷 却到常温后，用纯水将溶液中的氢氧根离子调至50%，得到电解液，备用；
然后，将9. IKg无铅无汞锌粉，0. 15Kg聚丙烯酸，0. 15Kg聚丙烯酸酯和0.6Kg氢氧化 铟放入混锌机的搅拌槽内，搅拌混合5分钟得到锌粉混合物，然后将3. 1 Kg的电解液缓慢 加入搅拌槽内，搅拌20分钟，停止搅拌；
最后，抽真空到真空表指数为-1. Obar,时间10分钟，得到锌膏。实施例3
一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏由以步骤制备而成
首先，将42kg纯水加入配电解液槽内，然后将50kg氢氧化钾在搅拌的状态下加入配电 解液槽内，让其溶解，再在搅拌状态下将8KG氧化锌加入配电解液槽内让其溶解，待溶液冷 却到常温后，用纯水将溶液中的氢氧根离子调至50%，得到电解液，备用；
然后，将9. 3Kg无铅无汞锌粉，0. IKg聚丙烯酸，0. IKg聚丙烯酸酯和0. 5Kg氢氧化铟 放入混锌机的搅拌槽内，搅拌混合7分钟得到锌粉混合物，然后将3. 3 Kg的电解液缓慢加 入搅拌槽内，搅拌20分钟，停止搅拌；
最后，抽真空到真空表指数为-1. Obar,时间6分钟，得到锌膏。实施例4
一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏由以步骤制备而成
首先，将39kg纯水加入配电解液槽内，然后将53kg氢氧化钾在搅拌的状态下加入配电 解液槽内，让其溶解，再在搅拌状态下将8KG氧化锌加入配电解液槽内让其溶解，待溶液冷 却到常温后，用纯水将溶液中的氢氧根离子调至50%，得到电解液，备用；
然后，将9. 2Kg无铅无汞锌粉，0. IKg聚丙烯酸，0. 15Kg聚丙烯酸酯和0. 55Kg氢氧化 铟放入混锌机的搅拌槽内，搅拌混合6分钟得到锌粉混合物，然后将3. 4 Kg的电解液缓慢 加入搅拌槽内，搅拌20分钟，停止搅拌；最后，抽真空到真空表指数为0. 8bar,时间5分钟，得到锌膏。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护 范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理 解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和 范围。
权利要求
一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏，其特征在于所述锌膏由锌粉混合物和电解液混合搅拌而成；所述锌粉混合物由以下质量份的原料混合而成无铅无汞锌粉 91～94.2聚丙烯酸 0.9～1.5聚丙烯酸酯 0.9～1.5 氢氧化铟 3.5～6.5 所述电解液由以下质量份数计的原料组成氢氧化钾 50～55氧化锌7～8纯水 38～43。
2.如权利要求1所述的一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏，其特征在于所述锌粉混合 物由以下质量份的原料混合而成无铅无汞锌粉92 聚丙烯酸1 聚丙烯酸酯1.5 氢氧化铟5. 5。
3.如权利要求1所述的一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏，其特征在于所述电解液由 以下质量份数计的原料组成氢氧化钾53 氧化锌8 纯水39。
4.一种如权利要求1所述的无铅无汞碱性钮扣电池锌膏由以下步骤制备而成将上 述量的无铅无汞锌粉、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯和氢氧化铟放入混锌机的搅拌槽内，搅拌混合 5 8分钟得到锌粉混合物，然后将重量为锌粉混合物重量的31 34%的电解液缓慢加入 搅拌槽内，搅拌20 28分钟，得到锌膏。
5.如权利要求4所述的一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏，其特征在于所述电解液的 制备方法如下先将纯水加入配电解液槽内，然后将氢氧化钾在搅拌的状态下加入配电解 液槽内，让其溶解，混合均勻，再在搅拌状态下将氧化锌加入配电解液槽内让其溶解，待其 溶液冷却到常温后，用纯水将溶液中氢氧根离子调至50%，即得电解液。
6.如权利要求5所述的一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏的制备方法所述述锌粉混合 物加入电解液搅拌停止后，抽真空，时间5 10分钟，得到锌膏。
7.如权利要求6所述的一种无铅无汞碱性钮扣电池锌膏的制备方法所述述真空指数 是 0. 8 -1. Obar。
全文摘要
本发明涉及电池制造技术领域，具体涉及一种无铅无汞碱性纽扣电池锌膏及其制备方法。本发明为解决现有技术存在的电池里的铅、汞污染很大的问题，现采用的技术方案是一种无铅无汞碱性纽扣电池锌膏，其特征在于所述锌膏由锌粉混合物和电解液混合搅拌而成；所述锌粉混合物由无铅无汞锌粉，聚丙烯酸，聚丙烯酸酯和氢氧化铟混合而成。与现有技术相比，本发明的优点如下本发明制备而成的锌膏不含铅、汞，且具有良好的防爆功能，制备工艺简单，生产效率高。
文档编号H01M4/06GK101901894SQ20101025292
公开日2010年12月1日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者宋志权, 金海 申请人:东莞市天荣电子科技有限公司