專利名稱：鋅合金粉及用其制備的堿性干電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋅合金粉及用其制備的堿性干電池，屬于電池領域。
背景技術：
原電池(又稱一次電池、干電池)因其方便快捷的即買即用，不依賴電網(wǎng)使用的特點，很好地滿足了隨身電器電源應充分便攜的要求，獲得了廣泛并日益增長的應用。堿性干電池作為應用最為廣泛的原電池，正極采用電解二氧化錳或與其它正極材料混合物作為活性物質，負極采用鋅合金粉作為活性物質，常規(guī)的堿錳電池一般采用粒度較粗的無汞鋅合金粉，含有超過500 μ m粒徑的鋅粉顆粒，同時，人們認為，為促進堿性鋅-二氧化錳電池的大電流高功率放電性能，鋅粉顆粒粒徑越小越好，但電池中的鋅粉粒度越細，其鋅粉在電池中的析氣量將會明顯增加，同時也增加了電池組裝生產(chǎn)中的負極活性物質充填難度。一般鋅粉的粒徑是通過特定的鋅粉平均粒徑來表示，也可通過篩分鋅粉的標準篩的規(guī)格來表示，鋅粉是堿錳電池負極活性物質，對電池的放電性能、安全性都有顯著的影響，從以往的研究表明，鋅粉的形貌、粒度、鋅粉合金化元素和鋅粉的松裝密度都對負極性能及電池性能的提高起到重要的作用。在無汞堿錳電池負極技術的研究過程中，技術人員通常重視鋅合金粉的合金組成及雜質控制的研究，對鋅合金粉的物理特性對電極性能的影響方面研究較少。事實上，作為一種粉體材料，其性能受很多因素的影響。除了雜質含量、合金組成等化學因素以外，鋅粉的性能還與其粒度分布、表觀密度、顆粒型貌、微觀組織結構等物理因素有很大的關系。 顆粒的微觀組織結構較粗糙的鋅粉具有較好的重負載放電能力。如CN200580021662.6 的專利申請中公開了不同粗糙度鋅粉在堿錳電池上的應用，這主要是由于微觀組織結構缺陷較多，增加了鋅粉的反應活性，有利于改善堿錳電池的重負載放電能力。又如 CN2003801072^. 1的專利申請中公開了堿錳電池用鋅粉的堆積密度對電極性能的影響。再如CN1441973A的專利申請中公開了對鋅粉的平均粒徑對電池性能的影響。從上述文獻表明，鋅粉的物理特性對電池性能的改善具有明顯的效果，同時從以往的研究中也可以看出， 在負極鋅粉性能的改善方面，主要注重從鋅粉的相貌、堆積密度、粒徑、合金化元素方面進行研究改善。目前堿性干電池采用的幾種鋅合金粉的粒度分布情況見表1所示表1.不同鋅粉的粒度分布
權利要求
1.鋅合金粉，其特征在于其顆粒粒徑為Χ，0μπι<X彡425μπι;其中，75μπι <Χ彡106μπι的顆粒與X彡75μπι的顆粒的重量比為0.9 1.25 1，106 μ m < X彡150 μ m 的顆粒與X < 75 μ m的顆粒的重量比為0. 9 1. 25 1 ;X < 75 μ m的顆粒、75 μ m < X ^ 106 μ m的顆粒和106μ <Χ彡150 μ m的顆粒在鋅合金粉中的重量比均彡20%, XS 150 μ m的顆粒在鋅合金粉中的重量比<75%，各種粒徑的顆粒在鋅合金粉中的重量比之和為100%。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋅合金粉，其特征在于鋅合金粉中的150μ m < X < 300 μ m 的顆粒在鋅合金粉的重量比為25 % 40 %，余量為X < 150 μ m禾口 300 μ m < X < 425 μ m 的顆粒。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鋅合金粉，其特征在于其合金元素選自銦、鉍、鋁、鈣、 鎂、鉛、鍶、鍺、錫中的至少一種。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋅合金粉，其特征在于其合金元素及其含量為0.1 IOOOppm 的銦、0. 1 IOOOppm 的祕、0. 1 300ppm 的招、0. 1 300ppm 的 丐、0. 1 300ppm 的鎂、0. 1 300ppm的鉛、0. 1 300ppm的鍶、0. 1 300ppm的鍺、0. 1 300ppm的錫。
5.根據(jù)權利要求3所述的鋅合金粉，其特征在于其合金元素及其含量為0.1 IOOOppm 的銦、0. 1 IOOOppm 的鉍。
6.根據(jù)權利要求3所述的鋅合金粉，其特征在于其合金元素及其含量為0.1 IOOOppm 的銦、0. 1 IOOOppm 的鉍、0. 1 300ppm 的鋁。
7.根據(jù)權利要求3所述的鋅合金粉，其特征在于其合金元素及其含量為0.1 IOOOppm 的銦、0. 1 IOOOppm 的祕、0. 1 300ppm 的鈣。
8.根據(jù)權利要求3所述的鋅合金粉，其特征在于其合金元素及其含量為0.1 IOOOppm 的銦、0. 1 IOOOppm 的鉍、0. 1 300ppm 的鋁、0. 1 300ppm 的鈣。
9.堿性干電池，包括電池負極，其特征在于所述電池負極由堿性電解液、膠化劑和權利要求1 8任一項所述的鋅合金粉混合制備而成。
10.堿性干電池，包括電池負極，其特征在于電池負極由權利要求1 8任一項所述的鋅合金粉和化學電源上可接受的輔助性材料制備而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋅合金粉及用其制備的堿性干電池，屬于電池領域。本發(fā)明所解決的技術問題是提供了一種鋅合金粉，該鋅合金粉能夠滿足高功率堿性干電池的需要。本發(fā)明鋅合金粉，其顆粒粒徑為X，0μm＜X≤425μm；其中，75μm＜X≤106μm的顆粒與X≤75μm的顆粒的重量比為0.9～1.25，106μm＜X≤150μm的顆粒與X≤75μm的顆粒的重量比為0.9～1.25；X≤75μm的顆粒、75μm＜X≤106μm的顆粒和106μm＜X≤150μm的顆粒在鋅合金粉中的重量比均≥20％，X≤150μm的顆粒在鋅合金粉中的重量比＜75％，各種粒徑的顆粒在鋅合金粉中的重量比之和為100％。
文檔編號B22F1/00GK102266938SQ20101024030
公開日2011年12月7日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權日2010年7月29日
發(fā)明者王勝兵, 袁勝平, 郭龍, 鐘永澤 申請人:四川長虹電器股份有限公司