專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性紐扣電池鋅膏及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏及其制 備方法。
背景技術(shù)：
電池以其便攜性、實(shí)用性而深受人們的歡迎，據(jù)我們調(diào)查，廢舊電池內(nèi)含有大量的 重金屬以及廢酸、廢堿等電解質(zhì)溶液。如果隨意丟棄，腐敗的電池會(huì)破壞我們的水源，侵蝕 我們賴(lài)以生存的莊稼和土地，我們的生存環(huán)境面臨著巨大的威脅。如果一節(jié)一號(hào)電池在地 里腐爛，它的有毒物質(zhì)能使一平方米的土地失去使用價(jià)值；扔一粒鈕扣電池進(jìn)水里，它其中 所含的有毒物質(zhì)會(huì)造成60萬(wàn)升水體的污染，相當(dāng)于一個(gè)人一生的用水量；廢舊電池中含有 重金屬鉛、汞、鎘、鎳、鋅、錳等，其中鉛、汞、鎘是對(duì)人體危害較大的物質(zhì)。但我國(guó)的電池污染 現(xiàn)象仍不容樂(lè)觀。目前我國(guó)的大部分廢舊電池混入生活垃圾被一并埋入地下，久而久之，經(jīng) 過(guò)轉(zhuǎn)化使電池腐爛，重金屬溶出，既可能污染地下水體，又可能污染土壤，最終通過(guò)各種途 徑進(jìn)入人的食物鏈。生物從環(huán)境中攝取的重金屬經(jīng)過(guò)食物鏈的生物放大作用，逐級(jí)在較高 級(jí)的生物中成千上萬(wàn)倍地富集，然后經(jīng)過(guò)食物鏈進(jìn)入人的身體，在某些器官中積蓄造成慢 性中毒。汞即我們俗稱(chēng)的“水銀”，是一種常溫下為液體的物質(zhì)，可以阻止電池中陰極金屬 鋅的氧化，這一作法提高了電池的貯存壽命。因此，目前采用的鋅做陰極度的電池幾乎都 有一定量的汞做防腐劑，但是汞和汞的化合都具有神經(jīng)毒性，對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)等也 有不良影響，它會(huì)引發(fā)人的口齒不清、步態(tài)不穩(wěn)、四肢麻痹，最后導(dǎo)致全身痙攣，精神失常而 死。現(xiàn)有鈕扣電池傳統(tǒng)的制造方法是在負(fù)極活性物質(zhì)鋅中加入鉛及汞來(lái)防止鋅粉和 電解液反應(yīng)及鋅粉在電池中自放電產(chǎn)生氣體，如果不加入鉛及汞，電池會(huì)氣漲爆炸，這樣鉛 及汞對(duì)環(huán)境造成了污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在 的電池含鉛、汞，對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，現(xiàn)采用的技術(shù)方案是一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電 池鋅膏，由鋅粉混合物和電解液混合攪拌而成；
所述鋅粉混合物由以下質(zhì)量份的原料混合而成 無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉91 94. 2 聚丙烯酸0. 9 1. 5 聚丙烯酸酯0. 9 1. 5 氫氧化銦3. 5 6. 5
所述電解液由以下質(zhì)量份數(shù)計(jì)的原料組成氫氧化鉀50 55 氧化鋅7 8 純水38 43。上述鋅粉混合物由以下質(zhì)量份的原料混合而成 無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉92
聚丙烯酸1 聚丙烯酸酯1.5 氫氧化銦5. 5。上述述電解液由以下質(zhì)量份數(shù)計(jì)的原料組成 氫氧化鉀53
氧化鋅8 純水39。一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏由以下步驟制備而成將上述量的無(wú)鉛無(wú)汞鋅 粉、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯和氫氧化銦放入混鋅機(jī)的攪拌槽內(nèi)，攪拌混合5 8分鐘得到鋅 粉混合物，然后將重量為鋅粉混合物重量的31 34%的電解液緩慢加入攪拌槽內(nèi)，攪拌 20 28分鐘，得到鋅膏。上述電解液的制備方法如下先將純水加入配電解液槽內(nèi)，然后將氫氧化鉀在攪 拌的狀態(tài)下加入配電解液槽內(nèi)，讓其溶解，混合均勻，再在攪拌狀態(tài)下將氧化鋅加入配電解 液槽內(nèi)讓其溶解，待其溶液冷卻到常溫后，用純水將溶液中氫氧根離子調(diào)至50%，即得電解 液。上述述鋅粉混合物加入電解液攪拌停止后，抽真空，時(shí)間5 10分鐘，得到鋅膏。上述述真空指數(shù)是0. 8 -1. Obar。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下本發(fā)明由鋅粉混合物和電解液混合而成，鋅 粉混合物由無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉、聚丙烯酸，聚丙烯酸酯和氫氧化銦組成，聚丙烯酸、聚丙烯酸酯 作為粘稠劑使鋅粉混合物和電解液產(chǎn)生粘接性，容易形成膏狀，聚丙烯酸與緩蝕劑氫氧化 銦形成了較強(qiáng)的保護(hù)層，使負(fù)極活性物質(zhì)鋅與電解液接觸不會(huì)產(chǎn)生氣體，電池存放鋅粉也 不會(huì)自放電產(chǎn)生氣體，利用此種鋅膏制造的鈕扣電池具有防爆功能，不必再在鋅粉中加入 鉛及汞來(lái)防止鋅粉和電解液反應(yīng)及鋅粉在電池中自放電產(chǎn)生氣體，因此可以使用不含鉛、 汞的鋅粉用于鋅膏制造，進(jìn)而減少鉛、汞對(duì)于環(huán)境的污染。制備負(fù)極鋅膏時(shí)加入少量的氧化鋅可以使鋅膏更潤(rùn)滑改善鋅膏的工藝適應(yīng)性，一 方面減少裸露在堿液中的鋅粒表面，減少了反應(yīng)活性點(diǎn)，降低其析氫速度；另一方面負(fù)極放 電的最終產(chǎn)物為氧化鋅，鋅膏中加入的氧化鋅抑制了鋅粉自放電反應(yīng)的正向進(jìn)行，達(dá)到抑 制氫氣析出的目的。氧化鋅在KOH電解液中溶解生成鋅酸根ZnO + 2K0H — K2ZnO2 + H2O,而鋅粉在 電解液中腐蝕放出氫氣Zn + 2K0H — K2ZnO2 + H2丨，鋅酸根的存在抑制了鋅粉的自放電， 因此抑制了氫氣的生成。鋅酸根濃度越大，電池析氣越小，同時(shí)電池在部分放電后加入的 ZnO可以在電解液中生成活性鋅，這種活性鋅與水發(fā)生反應(yīng)放出氫氣。氧化鋅的溶解消耗 了 Κ0Η，同時(shí)生成水，降低了電解液中KOH的濃度。因此氧化鋅在電解液中的濃度為7% 8%時(shí)，在電解液中處于飽和狀態(tài)，即可有效抑制氫氣生成，也可保證電解液中KOH的濃度，使電池具備良好的安全性，以及電性能。
具體實(shí)施例方式結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1
一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏由以步驟制備而成
首先，將43kg純水加入配電解液槽內(nèi)，然后將55kg氫氧化鉀在攪拌的狀態(tài)下加入配電 解液槽內(nèi)，讓其溶解，再在攪拌狀態(tài)下將7. 536KG氧化鋅加入配電解液槽內(nèi)讓其溶解，待溶 液冷卻到常溫后，用純水將溶液中的氫氧根離子調(diào)至50%，得到電解液，備用；
然后，將9. 42Kg無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉，0. IKg聚丙烯酸，0. 15Kg聚丙烯酸酯和0. 4Kg氫氧化 銦放入混鋅機(jī)的攪拌槽內(nèi)，攪拌混合8分鐘得到鋅粉混合物，然后將3. 4 Kg的電解液緩慢 加入攪拌槽內(nèi)，攪拌28分鐘，停止攪拌；
最后，抽真空到真空表指數(shù)為0. 8bar,時(shí)間8分鐘，得到鋅膏。實(shí)施例2
一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏由以步驟制備而成
首先，將38kg純水加入配電解液槽內(nèi)，然后將55kg氫氧化鉀在攪拌的狀態(tài)下加入配電 解液槽內(nèi)，讓其溶解，再在攪拌狀態(tài)下將7KG氧化鋅加入配電解液槽內(nèi)讓其溶解，待溶液冷 卻到常溫后，用純水將溶液中的氫氧根離子調(diào)至50%，得到電解液，備用；
然后，將9. IKg無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉，0. 15Kg聚丙烯酸，0. 15Kg聚丙烯酸酯和0.6Kg氫氧化 銦放入混鋅機(jī)的攪拌槽內(nèi)，攪拌混合5分鐘得到鋅粉混合物，然后將3. 1 Kg的電解液緩慢 加入攪拌槽內(nèi)，攪拌20分鐘，停止攪拌；
最后，抽真空到真空表指數(shù)為-1. Obar,時(shí)間10分鐘，得到鋅膏。實(shí)施例3
一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏由以步驟制備而成
首先，將42kg純水加入配電解液槽內(nèi)，然后將50kg氫氧化鉀在攪拌的狀態(tài)下加入配電 解液槽內(nèi)，讓其溶解，再在攪拌狀態(tài)下將8KG氧化鋅加入配電解液槽內(nèi)讓其溶解，待溶液冷 卻到常溫后，用純水將溶液中的氫氧根離子調(diào)至50%，得到電解液，備用；
然后，將9. 3Kg無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉，0. IKg聚丙烯酸，0. IKg聚丙烯酸酯和0. 5Kg氫氧化銦 放入混鋅機(jī)的攪拌槽內(nèi)，攪拌混合7分鐘得到鋅粉混合物，然后將3. 3 Kg的電解液緩慢加 入攪拌槽內(nèi)，攪拌20分鐘，停止攪拌；
最后，抽真空到真空表指數(shù)為-1. Obar,時(shí)間6分鐘，得到鋅膏。實(shí)施例4
一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏由以步驟制備而成
首先，將39kg純水加入配電解液槽內(nèi)，然后將53kg氫氧化鉀在攪拌的狀態(tài)下加入配電 解液槽內(nèi)，讓其溶解，再在攪拌狀態(tài)下將8KG氧化鋅加入配電解液槽內(nèi)讓其溶解，待溶液冷 卻到常溫后，用純水將溶液中的氫氧根離子調(diào)至50%，得到電解液，備用；
然后，將9. 2Kg無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉，0. IKg聚丙烯酸，0. 15Kg聚丙烯酸酯和0. 55Kg氫氧化 銦放入混鋅機(jī)的攪拌槽內(nèi)，攪拌混合6分鐘得到鋅粉混合物，然后將3. 4 Kg的電解液緩慢 加入攪拌槽內(nèi)，攪拌20分鐘，停止攪拌；最后，抽真空到真空表指數(shù)為0. 8bar,時(shí)間5分鐘，得到鋅膏。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù) 范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和 范圍。
權(quán)利要求
一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏，其特征在于所述鋅膏由鋅粉混合物和電解液混合攪拌而成；所述鋅粉混合物由以下質(zhì)量份的原料混合而成無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉 91～94.2聚丙烯酸 0.9～1.5聚丙烯酸酯 0.9～1.5 氫氧化銦 3.5～6.5 所述電解液由以下質(zhì)量份數(shù)計(jì)的原料組成氫氧化鉀 50～55氧化鋅7～8純水 38～43。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏，其特征在于所述鋅粉混合 物由以下質(zhì)量份的原料混合而成無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉92 聚丙烯酸1 聚丙烯酸酯1.5 氫氧化銦5. 5。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏，其特征在于所述電解液由 以下質(zhì)量份數(shù)計(jì)的原料組成氫氧化鉀53 氧化鋅8 純水39。
4.一種如權(quán)利要求1所述的無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏由以下步驟制備而成將上 述量的無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯和氫氧化銦放入混鋅機(jī)的攪拌槽內(nèi)，攪拌混合 5 8分鐘得到鋅粉混合物，然后將重量為鋅粉混合物重量的31 34%的電解液緩慢加入 攪拌槽內(nèi)，攪拌20 28分鐘，得到鋅膏。
5.如權(quán)利要求4所述的一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏，其特征在于所述電解液的 制備方法如下先將純水加入配電解液槽內(nèi)，然后將氫氧化鉀在攪拌的狀態(tài)下加入配電解 液槽內(nèi)，讓其溶解，混合均勻，再在攪拌狀態(tài)下將氧化鋅加入配電解液槽內(nèi)讓其溶解，待其 溶液冷卻到常溫后，用純水將溶液中氫氧根離子調(diào)至50%，即得電解液。
6.如權(quán)利要求5所述的一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏的制備方法所述述鋅粉混合 物加入電解液攪拌停止后，抽真空，時(shí)間5 10分鐘，得到鋅膏。
7.如權(quán)利要求6所述的一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性鈕扣電池鋅膏的制備方法所述述真空指數(shù) 是 0. 8 -1. Obar。
全文摘要
本發(fā)明涉及電池制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性紐扣電池鋅膏及其制備方法。本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的電池里的鉛、汞污染很大的問(wèn)題，現(xiàn)采用的技術(shù)方案是一種無(wú)鉛無(wú)汞堿性紐扣電池鋅膏，其特征在于所述鋅膏由鋅粉混合物和電解液混合攪拌而成；所述鋅粉混合物由無(wú)鉛無(wú)汞鋅粉，聚丙烯酸，聚丙烯酸酯和氫氧化銦混合而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下本發(fā)明制備而成的鋅膏不含鉛、汞，且具有良好的防爆功能，制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)H01M4/06GK101901894SQ20101025292
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者宋志權(quán), 金海 申請(qǐng)人:東莞市天榮電子科技有限公司