專利名稱：含烷基硅烷醇的堿性電池鋅陽極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以氫氧化鉀水溶液為電解質(zhì)的一次和二次堿性鋅性電池鋅陽極 的制備方法。
背景技術(shù)：
堿性鋅性電池膠狀鋅電極中的增稠劑是影響諒電池性能的最重要因素之一。目前 大多廠家使用羧甲基纖維素納，聚丙烯酸，聚丙烯酸鈉，聚丙烯酸酯，或他們的混合物。鋅酸鹽是鋅放電的產(chǎn)物。由于鋅與鋅酸鹽密度不同，容易分層；由于他們在磁場和 電場中的不同性質(zhì)，而產(chǎn)生在不同方向上的和不同速度的遷移。這二個因素迭加，結(jié)果導(dǎo)致 尚未放電的鋅和放電產(chǎn)物鋅酸鹽嚴(yán)重分層。這種情況在二次堿性電池中表現(xiàn)遠(yuǎn)比在一次堿性收得更加突出。鋅與鋅酸鹽的反 復(fù)互換，最后部分鋅集中在陰極側(cè)，而與集流體失去電結(jié)觸。部分鋅象孤島般被鋅酸鹽包裹。常用的羧甲基纖維素納，聚丙烯酸，聚丙烯酸鈉，聚丙烯酸酯，在二次堿性電池中， 由于反復(fù)充放電，都有可能分解，而喪失荷水的功能。電極一旦干桔，孤島鋅就稀有機(jī)會再 還原成鋅，這部分鋅就不再有貢獻(xiàn)能量的機(jī)會。，尤其甲基硅烷醇，二次堿性電池的放電性 能有很大改善。這種改善在第五次循環(huán)以后表現(xiàn)逐漸明顯。

發(fā)明內(nèi)容
研究表明，陰極的循環(huán)性能遠(yuǎn)優(yōu)于陽極。也就是說，在現(xiàn)有的生產(chǎn)產(chǎn)品中，如果能 提高陽極的循環(huán)性能，則不必改變陰極，就可以大幅提高整體電池的性能。本發(fā)明的目的 是，不改變現(xiàn)有陰極和陽極的工藝，提出一種僅在陽極膠中添加一種化合物來減緩電池放 電容量衰退的新方法。


附圖是一個5號電池的截面示意圖。1，密封帽；2，陰極環(huán)；3鋼殼；4，集流體5，隔膜夸套；6，陽極腔。具體實施方法本發(fā)明目的這樣實現(xiàn)的。先以下表所列重量比，稱取電解二氧化性，石墨和氧化鋇 于不銹鋼容器中，先慢速攪拌，然后邊加入35 %氫氧化鉀，邊再慢速攪拌，然后快速攪拌，待 充分混合后，送入造粒機(jī)，經(jīng)篩選掉最大的5%和最小的5%，取中間的90%部分作為陰極 料。
把陰極料送入壓環(huán)機(jī)，制成陰極環(huán)。然后把陰極杯逐個壓入電池鋼殼，圖中3。每 個電池有三個陰極杯，見圖中的2。以5號電池為例，三個陰極環(huán)共重9. 5-10克。在鋼殼近開口處滾線。在陰極環(huán)中裝入隔膜套，見圖中的5。并封住底部。先按上表所列重量比，稱取鋅粉，氧化銦，聚丙烯酸鈉和甲基硅烷醇于表面涂有陶 瓷的或玻璃的容器中，先慢速攪拌，然后邊加入35 %氫氧化鉀，邊再慢速攪拌；繼而在有負(fù) 壓的條件下快速攪拌。這樣就制得了陽極膠。以5號電池為例，轉(zhuǎn)移4。8克陽極膠于隔膜 套中，見圖中的6。 先把集流體，圖中的4，扦入密封帽，圖中的1，然后整體裝入鋼殼，再壓邊密封。于 是就制得一個陽極含有烷基硅烷醇的二次堿性電池。下列數(shù)據(jù)表明陽極含有烷基硅烷醇的5號電池性能好于沒有添加烷基硅燒烷醇 的。首次循環(huán)牲能相似。但是同第25次的放電容量同比增加了 30%，前25次累積客 容量增加了約20%。第50次的放電容量同比增加了 200%，前50次累積客容量增加了約30%。5號電池100%深度放電時的放電容量和工作時間
權(quán)利要求
一種膠態(tài)陽極混合物，該混合物由金屬鋅粉，增稠劑，氫氧化物溶液，鋅酸鹽，緩蝕劑，以及通式為RnSi(OH)4 n的添加劑組成。
2.如權(quán)利要求1所述的膠態(tài)陽極混合物，可以作為二次堿性電池的陽極。
3.如權(quán)利要求1所述的膠態(tài)陽極混合物，其中RnSi(0H)4_n中的R是一個烷基。
4.如權(quán)利要求2所述的膠態(tài)陽極混合物，其中RnSi(0H)4_n中的η值為1至3。
5.如權(quán)利要求4所述的膠態(tài)陽極混合物，其中，添加劑是一種甲基硅烷醇。
6.如權(quán)利要求5所述的添加劑，它的平均顆粒半徑在100nm-2000nm之間。
7.如權(quán)利要求6所述的添加劑，它與總增稠劑的重量比在1比20至100間。
8.如權(quán)利要求1所述的膠態(tài)陽極混合物，其中增稠劑可以是羧甲基纖維素納，聚丙烯 酸，聚丙烯酸鈉，聚丙烯酸酯，也可以是他們的混合物。
9.如權(quán)利要求7所述的添加劑，它與增稠劑或增稠劑混合物的總重量比最好在1比30 至50間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以氫氧化鉀水溶液為電解質(zhì)的二次堿性電池鋅陽極的制備方法。這種方法的特點(diǎn)是在鋅膠中添加了化合物烷基硅烷醇。這種方法制備的電極克服了由于增稠劑隨循環(huán)次數(shù)增加而被逐漸破壞，結(jié)果導(dǎo)致陽極缺少電解液而干枯的現(xiàn)象；也阻緩了鋅陽極中鋅與鋅酸鹽分層的問題。以該方法制備的鋅膠陽極循環(huán)性能比不用烷基硅烷醇的鋅電極在二次堿錳電池中提高20％-30％。這種提高隨循環(huán)次數(shù)增加而更趨顯著。
文檔編號H01M4/08GK101901895SQ20091005219
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者沈玉偉 申請人:沈玉偉