[发明专利]锌合金粉及用其制备的碱性干电池

说明书

技术领域

本发明涉及锌合金粉及用其制备的碱性干电池，属于电池领域。

背景技术

原电池(又称一次电池、干电池)因其方便快捷的即买即用，不依赖电网使用的特点，很好地满足了随身电器电源应充分便携的要求，获得了广泛并日益增长的应用。

碱性干电池作为应用最为广泛的原电池，正极采用电解二氧化锰或与其它正极材料混合物作为活性物质，负极采用锌合金粉作为活性物质，常规的碱锰电池一般采用粒度较粗的无汞锌合金粉，含有超过500μm粒径的锌粉颗粒，同时，人们认为，为促进碱性锌-二氧化锰电池的大电流高功率放电性能，锌粉颗粒粒径越小越好，但电池中的锌粉粒度越细，其锌粉在电池中的析气量将会明显增加，同时也增加了电池组装生产中的负极活性物质充填难度。

一般锌粉的粒径是通过特定的锌粉平均粒径来表示，也可通过筛分锌粉的标准筛的规格来表示，锌粉是碱锰电池负极活性物质，对电池的放电性能、安全性都有显著的影响，从以往的研究表明，锌粉的形貌、粒度、锌粉合金化元素和锌粉的松装密度都对负极性能及电池性能的提高起到重要的作用。

在无汞碱锰电池负极技术的研究过程中，技术人员通常重视锌合金粉的合金组成及杂质控制的研究，对锌合金粉的物理特性对电极性能的影响方面研究较少。事实上，作为一种粉体材料，其性能受很多因素的影响。除了杂质含量、合金组成等化学因素以外，锌粉的性能还与其粒度分布、表观密度、颗粒型貌、微观组织结构等物理因素有很大的关系。颗粒的微观组织结构较粗糙的锌粉具有较好的重负载放电能力。如：CN200580021662.6的专利申请中公开了不同粗糙度锌粉在碱锰电池上的应用，这主要是由于微观组织结构缺陷较多，增加了锌粉的反应活性，有利于改善碱锰电池的重负载放电能力。又如：CN200380107226.1的专利申请中公开了碱锰电池用锌粉的堆积密度对电极性能的影响。再如：CN1441973A的专利申请中公开了对锌粉的平均粒径对电池性能的影响。从上述文献表明，锌粉的物理特性对电池性能的改善具有明显的效果，同时从以往的研究中也可以看出，在负极锌粉性能的改善方面，主要注重从锌粉的相貌、堆积密度、粒径、合金化元素方面进行研究改善。

目前碱性干电池采用的几种锌合金粉的粒度分布情况见表1所示：

表1.不同锌粉的粒度分布