專利名稱：：疊層電池所用的無汞隔膜紙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種疊層電池所用的無汞隔膜紙。技術(shù)背景隔膜紙在電池中起隔離正負(fù)極材料，使電解液穿過，吸收一定的電解液，保持電池正常放電的作用。隔膜紙是由基紙和涂布層組成，為了延長鋅筒的使用壽命，以前在涂布層中加入氯化汞或在電芯的原料中加入氯化汞作為鋅電極的緩蝕劑，其機理是氯化汞在鋅表面發(fā)生置換反應(yīng)，然后進一步向鋅里層擴散，生成鋅汞齊，從而改善鋅的表面狀況，提高鋅的超氫電位，而對鋅筒起到一定的緩蝕作用。在制造鋅筒時，還加入有金屬鎘，其作用與氯化汞的作用相同。而汞和鎘都是對人體有害的元素，在電池使用完后，其中所含有的汞和鎘會對環(huán)境造成極大的污染。為此，專利號為ZL200510012390.5，名稱為《一種含有高分子固體電解質(zhì)的鋅錳電池?zé)o汞漿層紙》的發(fā)明專利提出了一種解決方案，該技術(shù)方案是漿層紙是由基紙和涂布層組成，其中的涂布層由由高分子固體電解質(zhì)和無機代汞緩蝕劑組成，所述的高分子固體電解質(zhì)是由配位離子液體和聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙二醇(PEG)、淀粉制成，所述的配位離子液體是由尿素、硫脲、氯化鋅、氯化銨按照一定比例加熱熔融制成；其中配位離子液體的組成按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示為尿素硫脲氯化鋅氯化銨=65-75%:12-20%:7-12%:0-10%;高分子固體電解質(zhì)的組成按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示為配位離子液體PVA:PAM:PEG二50-70%:0.5-3%:1-5%:1-10%:20-40%;槳層紙漿料中含有0.2-0.5%的有機代汞緩蝕劑，其余為高分子固體電解質(zhì)。淀粉為交聯(lián)淀粉與醚化淀粉的混合物。在該專利的說明書中，記載公開了有機代汞緩蝕劑是按中國專利ZL02123804.9說明書制備，在ZL200510012390.5專利的實施例中，使用的是頭孢類鹽和植酸鈉，由于使用了有機代汞緩蝕劑，即使使用含有聚乙二醇鏈狀分子吸附有機代汞緩蝕劑，也有少量的有機代汞緩蝕劑吸附在鋅的表面，仍然會阻止氫氣的析出和電池的放電，增大電池的放電電阻。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種疊層電池所用的無汞隔膜紙，是對ZL200510012390.5專利的改進，本發(fā)明使用無機代汞緩蝕劑三氯化鉍代替ZL200510012390.5專利中的有機代汞緩蝕，克服了ZL200510012390.5專利技術(shù)方案中有少量的有機代汞緩蝕劑吸附在鋅的表面，仍然會阻止氫氣的析出和電池的放電，增大電池的放電電阻的缺點。本發(fā)明的技術(shù)方案是是由基紙和涂布層組成，涂布層由高分子固體電解質(zhì)和無機代汞緩蝕劑三氯化鉍組成，所述的高分子固體電解質(zhì)是由配位離子液體和聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、淀粉制成，所述的配位離子液體是由尿素、硫脲、氯化鋅氯化銨按照一定比例加熱熔融制成；其中配位離子液體的組成按重量百分?jǐn)?shù)表示為尿素硫脲氯化鋅氯化銨=65-75%:12-20%:7-12%:1-10%;高分子固體電解質(zhì)的組成按重量百分?jǐn)?shù)表示為配位離子液體聚乙烯醇(PVA):聚丙烯酰胺(PAM):淀粉=50-75%:0.5-8%:1-10%:12-40%;隔膜紙的涂布層中含有0.02-0.04%的無機代汞緩蝕劑三氯化鉍，其余為高分子固體電解質(zhì)。淀粉為交聯(lián)淀粉與醚化淀粉的混合物，交聯(lián)淀粉與醚化淀粉的混合比例按重量比表示為324:7。本發(fā)明的制備工藝是首先用尿素、硫脲、氯化鋅、氯化銨，加熱熔融，冷卻，制成配位離子液體；再次用配位離子液體、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、改性淀粉加一定量的水制成高分子凝膠漿料，然后加0.02-0.04%的無機代汞緩蝕劑三氯化鉍制成無汞衆(zhòng)料，按電池要求的厚度涂到基紙上，干燥，分切，包裝制成疊層電池隔膜紙。本發(fā)明對ZL200510012390.5專利技術(shù)方案的改進之處在于用無機代汞緩蝕劑三氯化鉍代替有機代汞緩蝕劑頭孢類鹽和植酸鹽；未在高分子固體電解質(zhì)中使用聚乙二醇(PEG)并對高分子固體電解質(zhì)的配比進行了調(diào)整。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明除了具有與ZL200510012390.5專利相同的優(yōu)點外，本發(fā)明涂布層中的無機代汞緩蝕劑三氯化鉍對鋅電極所起到的緩蝕作用是由于三氯化鉍可以在鋅表面形成致密的覆蓋層，結(jié)成良好的金屬膜，利用三氯化鉍作為緩蝕劑的電池由于在鋅電極表面形成一層保護膜，從而起到緩蝕作用，克服了ZL200510012390.5專利存在的有少量的有機代汞緩蝕劑吸附在鋅的表面，仍然會阻止氫氣的析出和電池的放電，增大電池的放電電阻的缺點。圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式請參閱圖1所示，本發(fā)明之無汞隔膜紙是由基紙1和涂布層2組成，涂布層2由高分子固體電解質(zhì)和無機代汞緩蝕劑三氯化鉍組成，所述的高分子固體電解質(zhì)是由配位離子液體和聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、淀粉制成，所述的配位離子液體是由尿素、硫脲、氯化鋅、氯化銨按照一定比例加熱熔融制成。涂布層2的具體實施例如下(一)、配位離子液體的制備尿素100,0克硫脲17.0克氯化鋅16.0克氯化銨14.0克將上述四種物質(zhì)混合均勻后，加熱至熔融狀態(tài)，冷卻后得到配位離子體。(二)、涂布層材料的制備上述配位離子液體147.0克聚乙烯醇(PVA):5.0克聚丙烯酰胺(PAM):9.0克交聯(lián)淀粉19.0克醚化淀粉25.0克三氯化鉍5.0克水500.0克用少量水加熱至沸騰，先溶解聚乙烯醇(PVA)，冷卻至50。C以下后再加入剩余的水，再依次加入上述質(zhì)量的配位離子液體、聚丙烯酰胺(PAM)、交聯(lián)淀粉、醚化淀粉、三氯化鉍，攪拌均勻后按照電池的制造要求，將其在涂布機上涂布到基紙1上形成涂布層2，烘干后即得到疊層電池所用的無汞隔膜紙。下表是本發(fā)明之無汞隔膜紙的性能測試情況:表1疊層電池?zé)o汞隔膜紙性能測試<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>該產(chǎn)品通過了長春應(yīng)用化學(xué)研究所的產(chǎn)品鑒定，鑒定證書為；NO.06114;SGS:No,SH7121227/CHEM。權(quán)利要求1、一種疊層電池所用的無汞隔膜紙，是由基紙和涂布層組成，其特征在于涂布層由高分子固體電解質(zhì)和無機代汞緩蝕劑三氯化鉍組成，其中的高分子固體電解質(zhì)是由配位離子液體和聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉制成，所述的配位離子液體是由尿素、硫脲、氯化鋅、氯化銨按照一定比例加熱熔融制成；其中配位離子液體的組成按重量百分?jǐn)?shù)表示為尿素∶硫脲∶氯化鋅∶氯化銨＝65-75％∶12-20％∶7-12％∶1-10％；高分子固體電解質(zhì)的組成按重量百分?jǐn)?shù)表示為配位離子液體∶聚乙烯醇∶聚丙烯酰胺∶淀粉＝50-75％∶0.5-8％∶1-10％∶12-40％；隔膜紙的涂布層中含有0.02-0.04％的無機代汞緩蝕劑三氯化鉍，其余為高分子固體電解質(zhì)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種疊層電池所用的無汞隔膜紙，其特征在于所述的淀粉為交聯(lián)淀粉與醚化淀粉的混合物，交聯(lián)淀粉與醚化淀粉的混合比例按重量比表示為324:7。全文摘要本發(fā)明公開了一種疊層電池所用的無汞隔膜紙，是由基紙和涂布層組成，涂布層由高分子固體電解質(zhì)和無機代汞緩蝕劑三氯化鉍組成，所述的高分子固體電解質(zhì)是由配位離子液體和聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)、淀粉制成，所述的配位離子液體是由尿素、硫脲、氯化鋅、氯化銨按照一定比例加熱熔融制成；本發(fā)明涂布層中的無機代汞緩蝕劑三氯化鉍可以在鋅電極表面形成致密的覆蓋層，結(jié)成良好的金屬膜，從而起到緩蝕作用，而且減小電池的放電電阻，提高了電池的容量。文檔編號H01M2/16GK101271968SQ20081005071公開日2008年9月24日申請日期2008年5月16日優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日發(fā)明者張文博,張漢鴻,鵬李申請人:遼源市鴻圖紙業(yè)有限公司