專利名稱：將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，涉及到一種用含銦化合物生產(chǎn)堿性電池的工藝。
背景技術(shù)：
目前堿性電池如堿性鋅錳電池，其負(fù)極鋅膏是由含銦鉍的鋅合金粉制成，有些還加入氧化銦或氫氧化銦作為添加劑來抑制氣體的產(chǎn)生并改善電池的放電性能，但效果并不理想，由于這種工藝使銦在鋅粉顆粒表面不能均勻包裹，不能很好地抑制氫氣的析出和鋅粉上枝晶的產(chǎn)生，因此會(huì)導(dǎo)致電池防漏性能和放電性能不好，貯存時(shí)間短，且銦的使用量也較大，如2002年6月19日公開的發(fā)明專利CN1354530A，它公開了一種納米氫氧化銦用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，該種工藝是在制作負(fù)極鋅膏時(shí)，將納米氫氧化銦作為添加劑加入其內(nèi)，過程是先將鋅粉攪拌，然后加入納米氫氧化銦攪拌4-6分鐘，再加入粘結(jié)劑攪拌15～25分鐘，最后加入電解液，貯存0.5～2.5小時(shí)后形成鋅膏，其中提到的氫氧化銦占鋅膏百分比為0.035％～0.045％，其成本相對(duì)較高，且納米氫氧化銦與鋅粉反應(yīng)結(jié)合還不夠完全，導(dǎo)致電池防漏性能和放電性能還不夠高，貯存時(shí)間還不夠長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，能使納米含銦化合物含量更低、節(jié)約成本的同時(shí)，最大限度地抑制電池里氫氣析出和鋅粉上枝晶產(chǎn)生、提高電池放電性能和貯存能力。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝是在生產(chǎn)堿性電池制作負(fù)極鋅膏時(shí)，其內(nèi)加入一定比例的納米含銦化合物作為添加劑，加入納米含銦化合物的步驟是先將納米含銦化合物與溫度為70℃～90℃的氫氧化鉀溶液混合并攪拌30分鐘到60分鐘，使之形成溶液和懸乳液混合在一起的混合體電解液，然后將一定比例的鋅粉和增稠劑與之混合形成負(fù)極鋅膏。
上述混合體電解液的配份按以下比例組成1千克40％的氫氧化鉀溶液里加入50～100毫克的納米含銦化合物，即納米含銦化合物的含量是50～100ppm。
用含納米含銦化合物的混合體電解液制備負(fù)極鋅膏的原料重量配比是鋅粉67.6％、混合體電解液31.6％、增稠劑0.8％，即納米含銦化合物在負(fù)極鋅膏中的重量百分比為0.0015％～0.00316％。
所述的納米含銦化合物是氧化銦，該氧化銦的顆粒度在15～150納米之間。
所述的納米含銦化合物也可以是氫氧化銦，其顆粒度在15～150納米之間。
本發(fā)明的特點(diǎn)是在制備鋅膏時(shí)，先將納米含銦化合物加入熱的氫氧化鉀溶液里，由于納米含銦化合物能微溶于堿液里，并且納米含銦化合物顆粒是納米級(jí)的，使其形成一種溶液和懸乳液混合在一起的混合體電解液，所以當(dāng)加入鋅粉后攪拌過程中，納米含銦化合物能更加均勻地與鋅粉混合和反應(yīng)，產(chǎn)生如下置換反應(yīng)，置換出的銦就更加均勻地沉積在鋅表面，能更好地包裹鋅粉顆粒表面，最大限度地抑制了電池里氫氣析出和鋅粉上枝晶產(chǎn)生，且納米含銦化合物在負(fù)極鋅膏中的重量百分比僅為0.0015％～0.00316％，其成本大大降低，并提高了電池的放電性能和達(dá)到貯存時(shí)間長(zhǎng)的目的，本發(fā)明可以通過以下不同實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)來說明本發(fā)明技術(shù)效果。
實(shí)驗(yàn)1將納米含銦化合物納米氧化銦或納米氫氧化銦加入氫氧化鉀溶液，先制成混合體電解液，再制鋅膏。
第一步配混合體電解液，可以利用固體氫氧化鉀溶解配制40％的氫氧化鉀溶液所產(chǎn)生熱量或直接將40％的氫氧化鉀溶液加熱到75℃，按每1千克氫氧化鉀溶液加入80毫克的納米含銦化合物的量加入納米氧化銦或納米氫氧化銦攪拌30分鐘，然后冷卻至室溫，制成混合體電解液；第二步配制鋅膏，按以下比例配份成分 重量百分比鋅粉 67.6％混合體電解液 31.6％增稠劑 0.8％將鋅粉與增稠劑等干粉攪拌混合3～4分鐘，然后邊攪拌邊噴灑混合體電解液，再攪拌3～4分鐘，即成為鋅膏。
第三步將以上鋅膏與制作電池的正極環(huán)及配件和一種厚度0.08mm～0.1mm的隔膜紙制成規(guī)格為L(zhǎng)R6和6LR61電池。
實(shí)驗(yàn)2將納米含銦化合物納米氧化銦或納米氫氧化銦與鋅粉混合后，再加入氫氧化鉀溶液制鋅膏。
用實(shí)驗(yàn)1方法配制鋅膏，但不是用混合體電解液，按以下比例配份成分 重量百分比鋅粉 67.6％納米含銦化合物0.03％40％的氫氧化鉀溶液31.6％增稠劑0.77％將以上鋅膏與制作電池的正極環(huán)及配件和一種厚度0.08mm～0.1mm的隔膜紙制成規(guī)格為L(zhǎng)R6和6LR61電池。
實(shí)驗(yàn)3鋅膏里不加含銦化合物。
用實(shí)驗(yàn)1方法配制鋅膏，但不添加含銦化合物，按以下比例配份成分重量百分比鋅粉 67.6％40％的氫氧化鉀溶液31.6％增稠劑0.8％將以上鋅膏與制作電池的正極環(huán)及配件和一種厚度0.08mm～0.1mm的隔膜紙制成規(guī)格為L(zhǎng)R6和6LR61電池。
實(shí)驗(yàn)1中的納米含銦化合物占鋅膏的量是0.002528％，比實(shí)驗(yàn)2中的納米含銦化合物的用量少91.57％。
將以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)所制成的電池分別進(jìn)行高溫高濕貯存測(cè)試及放電性能測(cè)試，同時(shí)也進(jìn)行鋅膏析氣量測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如下
表一鋅膏析氣量測(cè)試結(jié)果

從上表一分析，將納米含銦化合物加入氫氧化鉀溶液，先制成混合體電解液，制出的鋅膏析氣量最低，將納米含銦化合物與鋅粉混合后，再加入氫氧化鉀溶液制出的鋅膏次之，鋅膏里不加含銦化合物的析氣量最高。
表二高溫耐漏性能測(cè)試結(jié)果

由表二分析，高溫下實(shí)驗(yàn)1的電池析氣量比實(shí)驗(yàn)2的電池析氣量低，實(shí)驗(yàn)3的電池析氣量最高，同時(shí)實(shí)驗(yàn)1的電池耐漏性能比實(shí)驗(yàn)2的電池耐漏性能高，實(shí)驗(yàn)3的電池耐漏性能最差。
表三LR6綜合放電性能測(cè)試結(jié)果

由上表三分析，實(shí)驗(yàn)1的電池LR6綜合放電性能均比實(shí)驗(yàn)2的電池LR6綜合放電性能好，實(shí)驗(yàn)3的電池LR6綜合放電性能最差。
表四6LR61綜合放電性能測(cè)試結(jié)果

由上表四分析，實(shí)驗(yàn)1的電池6LR61綜合放電性能均比實(shí)驗(yàn)2的電池6LR61綜合放電性能好，實(shí)驗(yàn)3的電池6LR61綜合放電性能最差。
由此可見，實(shí)驗(yàn)1中的納米含銦化合物占鋅膏的量是0.002528％，比實(shí)驗(yàn)2中的納米含銦化合物的用量少91.57％，但實(shí)驗(yàn)1的電池耐漏性能和綜合放電性能均優(yōu)于實(shí)驗(yàn)2的電池，結(jié)果說明本發(fā)明不但降低了納米含銦化合物的用量，節(jié)約成本，而且能最大限度地抑制了電池里氫氣析出和鋅粉上枝晶產(chǎn)生，達(dá)到了提高電池的放電性能和貯存時(shí)間長(zhǎng)的目的。
技術(shù)方案的實(shí)施利用本發(fā)明生產(chǎn)的堿性電池，其結(jié)構(gòu)和主要工藝基本上與現(xiàn)有技術(shù)相同，但在制作鋅膏時(shí)加入納米含銦化合物納米氧化銦或納米氫氧化銦作為添加劑，將納米含銦化合物納米氧化銦或納米氫氧化銦加入氫氧化鉀溶液，先制成混合體電解液，再制鋅膏。
第一步配混合體電解液，可以利用固體氫氧化鉀溶解配制40％的氫氧化鉀溶液所產(chǎn)生熱量或直接將40％的氫氧化鉀溶液加熱到75℃，按每1千克氫氧化鉀溶液加入80毫克的納米含銦化合物的量加入納米氧化銦或納米氫氧化銦攪拌30分鐘，然后冷卻至室溫，制成混合體電解液；第二步配制鋅膏，按以下比例配份成分 重量百分比鋅粉 67.6％混合體電解液 31.6％增稠劑 0.8％將鋅粉與增稠劑等干粉攪拌混合3～4分鐘，然后邊攪拌邊噴灑混合體電解液，再攪拌3～4分鐘，即成為鋅膏，電池的其它部分的實(shí)施與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求
1.一種將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，在生產(chǎn)堿性電池制作負(fù)極鋅膏時(shí)，其內(nèi)加入一定比例的納米含銦化合物作為添加劑，其特征在于加入納米含銦化合物的步驟是，先將納米含銦化合物與溫度為70℃～90℃的氫氧化鉀溶液混合并攪拌30分鐘到60分鐘，使之形成溶液和懸乳液混合在一起的混合體電解液，然后將一定比例的鋅粉和增稠劑與之混合形成負(fù)極鋅膏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，其特征在于所述混合體電解液的配份按以下比例組成1千克40％的氫氧化鉀溶液里加入50～100毫克的納米含銦化合物，即納米含銦化合物的含量是50～100ppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，其特征在于其組成負(fù)極鋅膏的原料重量百分比是鋅粉67.6％、混合體電解液31.6％、增稠劑0.8％，即納米含銦化合物在負(fù)極鋅膏中的重量百分比為0.0015％～0.00316％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，其特征在于所述的納米含銦化合物是氧化銦，該氧化銦的顆粒度在15～150納米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，其特征在于所述的納米含銦化合物是納米氫氧化銦，該氫氧化銦的顆粒度在15～150納米之間。
全文摘要
本發(fā)明是一種將納米含銦化合物用于生產(chǎn)堿性電池的工藝，在生產(chǎn)堿性電池制作負(fù)極鋅膏時(shí)，其內(nèi)加入納米含銦化合物納米氧化銦或納米氫氧化銦作為添加劑，步驟是先將納米含銦化合物與溫度為70℃～90℃的氫氧化鉀溶液混合并攪拌30分鐘到60分鐘，使之形成溶液和懸乳液混合在一起的混合體電解液，然后將一定比例的鋅粉和增稠劑與之混合形成負(fù)極鋅膏，由于納米含銦化合物能微溶于堿液里，并且其顆粒是納米級(jí)的，置換出的銦能更好地包裹鋅粉顆粒表面，該納米含銦化合物在鋅膏中的重量百分比僅為0.0015％～0.00316％，其成本大大降低，還能最大限度地抑制了電池里氫氣析出和鋅粉上枝晶產(chǎn)生，達(dá)到了提高電池的放電性能和貯存時(shí)間的目的。
文檔編號(hào)H01M4/26GK1560941SQ20041003919
公開日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者謝洪超, 蕭毓強(qiáng) 申請(qǐng)人:香港金力實(shí)業(yè)有限公司, 香港金力 有限公司