一种电池锌膏制备方法

摘要

本发明公开了一种碱性锌锰电池的锌膏制备方法。该方法使用的锌粉混合物包括：无铅无汞锌合金颗粒、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠粉、氧化铟粉，其中，该无铅无汞锌合金颗粒中包括如下元素：铝、铋、镧、钇、铈稀土元素、锌。采用本发明的制造方法制备的碱性锌锰电池用锌膏，经电池厂家的试用，与市场上的其它锌膏材料相比，放电能力极大提高，使用寿命得到有效的延长，且因无铅无汞，更加环保。

权利要求

1.一种碱性锌锰电池的锌膏制备的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，按如下质量份配比准备粒径为50-100微米的锌粉混合物：无铅无汞锌合金颗粒 80-90聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸 0.5-1聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯 1-2聚丙烯酸盐或聚甲基丙烯酸盐 0.2-0.5氧化铟粉 1-1.5

其中，该无铅无汞锌合金颗粒中各元素以质量分数计：铝 20-30ppm

铋 20-70ppm

镧、钇、铈稀土元素 200-300ppm其余为锌；

步骤2，按如下质量份准备电解液：氢氧化钾 40-50

氧化锌 10-15

纯水 50-60

步骤3，将准备好的锌粉混合物及电解液以体积比1:1放入混合反应容器中，然后加热到50-70℃，并以搅拌速度为1000转/分-2000转/分搅拌混合30-60分钟，使上述物质混合均匀，形成锌膏；

其中，在准备无铅无汞锌合金颗粒时，所述稀土元素中的镧∶钇∶铈质量比为2∶2∶1。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述聚丙烯酸盐为聚丙烯酸钠。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述聚甲基丙烯酸盐为聚甲基丙烯酸钠。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在准备无铅无汞锌合金颗粒时，在熔融状态下，将所述稀土元素及铝、铋压入锌液中直接产生锌合金，然后再粉碎成颗粒。

说明书

一种电池锌膏制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电池材料制备方法，尤其涉及一种电池锌膏制备方法。

背景技术

[0002] 碱性锌锰电池是迄今为止应用最为广泛的民用电池产品。随着数码科技的普及，小型用电器具的功能日益增多，对碱性电池的大功率放电要求越来越高。锌膏作为碱性锌锰电池制备的重要组成材料，其性能对碱性电池的放电能力及使用寿命均具有关键的作用。此外，当前的碱性锌锰电池的锌膏中，很多含有汞和铅，这使得电池废弃后，对环境产生了恶劣的影响。因此迫切需要提供一种放电能力强，使用寿命长，且无铅无汞的碱性电池使用的锌膏。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种碱性锌锰电池使用的锌膏制备方法，使用该方法制备的锌膏的碱性锌锰电池具有放电能力强，使用寿命长，无铅无汞等优良的优点。

[0004] 为了实现上述目的，本发明提供的一种碱性锌锰电池的锌膏制造方法包括如下步骤：

[0005] 步骤1，按如下质量比准备粒径为50-100微米的锌粉混合物：

[0006] 无铅无汞锌合金颗粒   80-90

[0007] 聚丙烯酸或甲基丙烯酸  0.5-1

[0008] 聚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯  1-2

[0009] 聚丙烯酸盐或甲基丙烯酸盐  0.2-0.5

[0010] 氧化铟粉   1-1.5

[0011] 其中，该无铅无汞锌合金颗粒中各元素以质量分数计：

[0012] 铝    20-30ppm

[0013] 铋   20-70ppm

[0014] 镧、钇、铈稀土元素   200-300ppm

[0015] 其余为锌；

[0016] 步骤2，按如下质量份准备电解液：

[0017] 氢氧化钾    40-50

[0018] 氧化锌     10-15

[0019] 纯水       50-60

[0020] 步骤3，将准备好的锌粉混合物及电解液以体积比1∶1放入混合反应容器中，然后加热到50-70℃，并以搅拌速度为1000转/分-2000转/分搅拌混合30-60分钟，使上述物质混合均匀，形成锌膏。

[0021] 其中，在准备锌合金颗粒时，所述稀土元素中的镧∶钇∶铈质量比优选为2∶2∶1，并且优选为在熔融状态下，将上述稀土元素及铝、铋压入锌液中直接产生锌合金，然后在粉碎成颗粒。

[0022] 其中，步骤1中所述聚丙烯酸盐为聚丙烯酸钠。

[0023] 其中，步骤1中所述甲基聚丙烯酸盐为甲基聚丙烯酸钠。

[0024] 采用本发明的制造方法制备的碱性锌锰电池用锌膏，经电池厂家的试用，与市场上的其它锌膏材料相比，放电能力极大提高，使用寿命得到有效的延长，且因无铅无汞，更加环保。

具体实施方式

[0025] 实施例一

[0026] 制备锌合金颗粒

[0027] 按如下质量分数准备锌合金的原料：

[0028] 铝   20ppm

[0029] 铋   20ppm

[0030] 镧、钇、铈稀土元素   200ppm

[0031] 其余为锌。

[0032] 其中，镧∶钇∶铈质量比为2∶2∶1。

[0033] 将微小碎屑状的上述质量份的稀土金属镧、钇、铈及铝、铋放入压熔器中，加热至熔融状后，压入上述质量份锌液中直接产生锌合金，破碎后形成锌合金颗粒。

[0034] 准备锌粉混合物：

[0035] 将制备好的锌合金颗粒与聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠粉氧化铟粉按如下质量比混合：

[0036] 锌合金颗粒    80

[0037] 聚丙烯酸      0.5

[0038] 聚丙烯酸酯    1

[0039] 聚丙烯酸钠粉  0.2

[0040] 氧化铟粉      1

[0041] 混合后，研磨成粒径为50微米的粉末。

[0042] 准备电解液

[0043] 按如下质量份准备电解液：

[0044] 氢氧化钾   40

[0045] 氧化锌     10

[0046] 纯水       50

[0047] 制备锌膏

[0048] 将准备好的锌粉混合物及电解液以体积比1∶1放入混合反应容器中，然后加热到50℃，并以搅拌速度为1000转/分搅拌混合30分钟，使上述物质混合均匀，形成锌膏。

[0049] 实施例二

[0050] 制备锌合金颗粒

[0051] 按如下质量分数准备锌合金的原料：

[0052] 铝    30ppm

[0053] 铋   70ppm

[0054] 镧、钇、铈稀土元素  300ppm

[0055] 其余为锌。

[0056] 其中，镧∶钇∶铈质量比为2∶2∶1。

[0057] 将微小碎屑状的上述质量份的稀土金属镧、钇、铈及铝、铋放入压熔器中，加热至熔融状后，压入上述质量份锌液中直接产生锌合金，破碎后形成锌合金颗粒。

[0058] 准备锌粉混合物

[0059] 将制备好的锌合金颗粒与聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠粉氧化铟粉按如下质量比混合：

[0060] 锌合金颗粒    90

[0061] 聚丙烯酸      1

[0062] 聚丙烯酸酯    2

[0063] 聚丙烯酸钠粉  0.5

[0064] 氧化铟粉      1.5

[0065] 混合后，研磨成粒径为100微米的粉末。

[0066] 准备电解液

[0067] 按如下质量份准备电解液：

[0068] 氢氧化钾   50

[0069] 氧化锌     15

[0070] 纯水       60

[0071] 制备锌膏

[0072] 将准备好的锌粉混合物及电解液以体积比1∶1放入混合反应容器中，然后加热到70℃，并以搅拌速度为2000转/分搅拌混合60分钟，使上述物质混合均匀，形成锌膏。

[0073] 对比例

[0074] 采用不同于实施例1和2的同常规方法制备添加了100ppm的稀土金属镧、钇、铈的锌粉颗粒，锌粉混合物的组分为：

[0075] 无铅无汞锌粉  91-94.2

[0076] 聚丙烯酸      0.9-1.5

[0077] 聚丙烯酸酯    0.9-1.5

[0078] 氢氧化铟      3.5-6.5。

[0079] 电解液的组分为：

[0080] 氢氧化钾  50-55

[0081] 氧化锌  7-8

[0082] 纯水      38-43

[0083] 其它步骤同实施例1和2。

[0084] 实施例1和2制备得到的锌膏及对比例制的普通的锌膏用于碱性锌锰电池的性能检测如下：

[0085] 所述锌锰电池在25±2℃条件下，以2瓦3秒，500毫瓦20秒，每小时10次，每天24小时，截至电压1伏的放电制度放电。放电结果列于表1。从表中看出，采用实施例1和2的方法和组分的锌膏，在放电能力和使用寿命上均有大幅的提升。

[0086] 表1：实施例电池与对比例电池放电结果及使用寿命汇总表

[0087]  对比例   实施例1   实施例2
  放电结果（次）   50   75   80
  放电能力提高(％)   100   150   160
  寿命比率（％）   100   120   125

[0088] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的技术方案内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更改或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做出的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。