堿性鋅錳電池的鋅膏制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種堿性鋅錳電池的鋅膏制備方法，包括如下步驟：（1）將鋁、鉍以及稀土金屬放入壓熔器中，加熱至熔融狀后，壓入鋅液中產(chǎn)生鋅合金，破碎后制成鋅合金顆粒；（2）將所述鋅合金顆粒與聚丙烯酸或甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸鹽或甲基丙烯酸鹽以及氧化銦粉混合后，研磨成粒徑為50-100微米的鋅粉混合物；（3）將所述鋅粉混合物與預(yù)先準(zhǔn)備的電解液以體積比1:1放入混合反應(yīng)容器中，并加熱到50-70℃，以1000轉(zhuǎn)/分-2000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌混合30-60分鐘，制成鋅膏。采用本發(fā)明的制備方法制備的堿性鋅錳電池用鋅膏，放電能力極大提高，使用壽命得到有效的延長，且因無鉛無汞，更加環(huán)保。
【專利說明】堿性鋅猛電池的鋅膏制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及堿性鋅錳電池制備領(lǐng)域，尤其涉及一種放電能力強、使用壽命長且無鉛無汞的堿性鋅錳電池的鋅膏制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]堿性鋅錳電池是迄今為止應(yīng)用最為廣泛的民用電池產(chǎn)品。隨著數(shù)碼科技的普及，小型電器的功能日益增多，對堿性電池的大功率放電要求越來越高。鋅膏作為堿性鋅錳電池制備的重要組成材料，其性能對堿性電池的放電能力及使用壽命均具有關(guān)鍵的作用。此外，當(dāng)前的堿性鋅錳電池的鋅膏中，很多含有汞和鉛，這使得電池廢棄后，對環(huán)境產(chǎn)生了惡劣的影響。
[0003]因此迫切需要提供一種堿性電池使用的、放電能力強、使用壽命長且無鉛無汞的鋅膏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種堿性鋅錳電池使用的鋅膏制備方法，以制備具有放電能力強、使用壽命長且無鉛 無汞的堿性鋅錳電池鋅膏。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種堿性鋅錳電池的鋅膏制備方法，包括如下步驟:
[0006](I)將鋁、鉍以及稀土金屬放入壓熔器中，加熱至熔融狀后，壓入鋅液中產(chǎn)生鋅合金，破碎后制成鋅合金顆粒，其中，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30ppm、鉍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-70ppm、稀土金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為200-300ppm，其余為鋅液；(2)將所述鋅合金顆粒與聚丙烯酸或甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸鹽或甲基丙烯酸鹽以及氧化銦粉混合后，研磨成粒徑為50-100微米的鋅粉混合物，其中，鋅合金顆粒的質(zhì)量份配比為80-90，聚丙烯酸或甲基丙烯酸的質(zhì)量份配比為0.5-1，聚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的質(zhì)量份配比為1-2，聚丙烯酸鹽或甲基丙烯酸鹽的質(zhì)量份配比為0.2-0.5，氧化銦粉的質(zhì)量份配比為1-1.5 ；
(3)將所述鋅粉混合物與預(yù)先準(zhǔn)備的電解液以體積比1:1放入混合反應(yīng)容器中，并加熱到50-70°C，以1000轉(zhuǎn)/分-2000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌混合30-60分鐘，制成鋅膏，其中，所述電解液由氫氧化鉀、氧化鋅以及純水按40-50:10-15:35-50的質(zhì)量份配比組成。
[0007]其中，所述稀土金屬由鑭、釔以及鈰組成。
[0008]優(yōu)選的，所述稀土金屬中鑭、釔以及鈰的質(zhì)量比為2: 2:1。
[0009]其中，所述聚丙烯酸鹽為聚丙烯酸鈉。
[0010]其中，所述甲基聚丙烯酸鹽為甲基聚丙烯酸鈉。
[0011]采用本發(fā)明的制備方法制備的堿性鋅錳電池用鋅膏，經(jīng)電池廠家的試用，與市場上的其它鋅膏材料相比，放電能力極大提高，使用壽命得到有效的延長，且因無鉛無汞，更加環(huán)保?！揪唧w實施方式】[0012]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的堿性鋅錳電池的鋅膏制備方法做詳細(xì)說明。
[0013]實施例一
[0014]制備鋅合金顆粒
[0015]將微小碎屑狀的鋁、鉍以及稀土金屬放入壓熔器中，加熱至熔融狀后，壓入鋅液中直接產(chǎn)生鋅合金，破碎后制成鋅合金顆粒。制成的鋅合金顆粒中無鉛無汞。本實施例中，鋅合金的原料按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)準(zhǔn)備，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20ppm、鉍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20ppm、稀土金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為200ppm,其余為鋅液。所述稀土金屬由鑭、乾以及鋪組成，鑭:乾:鋪質(zhì)量比為2:2:1。
[0016]準(zhǔn)備鋅粉混合物
[0017]將制備好的鋅合金顆粒與聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸鹽以及氧化銦粉混合后，研磨成粒徑為50微米的鋅粉混合物。本實施例中，聚丙烯酸鹽采用聚丙烯酸鈉粉。鋅合金顆粒的質(zhì)量份配比為80，聚丙烯酸質(zhì)量份配比為0.5，聚丙烯酸酯的質(zhì)量份配比為1，聚丙烯酸鈉粉的質(zhì)量份配比為0.2，氧化銦粉的質(zhì)量份配比為1。
[0018]制備鋅膏
[0019]將研磨后鋅粉混合物與預(yù)先準(zhǔn)備的電解液以體積比1:1放入混合反應(yīng)容器中，并加熱到50°C，以1000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌混合30分鐘，使上述物質(zhì)混合均勻，制成鋅膏。其中，所述電解液由氫氧化鉀、氧化鋅以及純水按40:10:50的質(zhì)量份配比組成。
[0020]實施例二
[0021]制備鋅合金顆粒
[0022]將微小碎屑狀的鋁、鉍以及稀土金屬放入壓熔器中，加熱至熔融狀后，壓入鋅液中直接產(chǎn)生鋅合金，破碎后制成鋅合金顆粒。制成的鋅合金顆粒中無鉛無汞。本實施例中，鋅合金的原料按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)準(zhǔn)備，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30ppm、鉍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70ppm、稀土金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為300ppm,其余為鋅液。所述稀土金屬由鑭、乾以及鋪組成，鑭:乾:鋪質(zhì)量比為2:2:1。
[0023]準(zhǔn)備鋅粉混合物
[0024]將制備好的鋅合金顆粒與甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸鹽以及氧化銦粉混合后，研磨成粒徑為100微米的鋅粉混合物。本實施例中，甲基丙烯酸鹽采用甲基丙烯酸鈉粉。鋅合金顆粒的質(zhì)量份配比為90，甲基丙烯酸質(zhì)量份配比為1，甲基丙烯酸酯的質(zhì)量份配比為2，甲基丙烯酸鈉粉的質(zhì)量份配比為0.5，氧化銦粉的質(zhì)量份配比為1.5。
[0025]制備鋅膏
[0026]將研磨后鋅粉混合物與預(yù)先準(zhǔn)備的電解液以體積比1:1放入混合反應(yīng)容器中，并加熱到70°C，以2000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌混合60分鐘，使上述物質(zhì)混合均勻，制成鋅膏。其中，所述電解液由氫氧化鉀、氧化鋅以及純水按50:15:35的質(zhì)量份配比組成。
[0027]對比例
[0028]采用不同于實施例一和二的常規(guī)方法制備，采用添加了 lOOppm的稀土金屬鑭、釔、鈰的鋅合金顆粒制成鋅粉混合物。鋅粉混合物的組分為:91-94.2的鋅合金顆粒，
0.9-1.5的聚丙烯酸，0.9-1.5的聚丙烯酸酯，3.5-6.5的氫氧化銦。電解液的組分為:50-55的氫氧化鉀，7-8的氧化鋅,37-43的純水。其它操作同實施例一和二。[0029]實施例一和二制備得到的鋅膏及對比例制備得到的普通鋅膏用于堿性鋅錳電池的性能檢測如下:
[0030]堿性鋅錳電池在25±2°C條件下，以2瓦3秒，500毫瓦20秒，每小時10次，每天24小時，截止電壓I伏的放電制度放電。放電結(jié)果列于表1。
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種堿性鋅錳電池的鋅膏制備方法，其特征在于，包括如下步驟:(1)將鋁、鉍以及稀土金屬放入壓熔器中，加熱至熔融狀后，壓入鋅液中產(chǎn)生鋅合金，破碎后制成鋅合金顆粒，其中，招的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-30ppm、秘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-70ppm、稀土金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為200-300ppm，其余為鋅液；(2)將所述鋅合金顆粒與聚丙烯酸或甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸鹽或甲基丙烯酸鹽以及氧化銦粉混合后，研磨成粒徑為50-100微米的鋅粉混合物，其中，鋅合金顆粒的質(zhì)量份配比為80-90，聚丙烯酸或甲基丙烯酸的質(zhì)量份配比為0.5-1，聚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的質(zhì)量份配比為1-2，聚丙烯酸鹽或甲基丙烯酸鹽的質(zhì)量份配比為0.2-0.5，氧化銦粉的質(zhì)量份配比為1-1.5 ；(3)將所述鋅粉混合物與預(yù)先準(zhǔn)備的電解液以體積比1:1放入混合反應(yīng)容器中，并加熱到50-70°C，以1000轉(zhuǎn)/分-2000轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌混合30-60分鐘，制成鋅膏，其中，所述電解液由氫氧化鉀、氧化鋅以及純水按40-50:10-15:35-50的質(zhì)量份配比組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅膏制備方法，其特征在于，所述稀土金屬由鑭、釔以及鈰組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋅膏制備方法，其特征在于，所述稀土金屬中鑭、釔以及鈰的質(zhì)量比為2: 2: 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅膏制備方法， 其特征在于，所述聚丙烯酸鹽為聚丙烯酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅膏制備方法，其特征在于，所述甲基聚丙烯酸鹽為甲基聚丙烯酸鈉。
【文檔編號】C22C18/04GK103695714SQ201310676722
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】高建軍 申請人:高建軍