[发明专利]无汞锌粉的处理方法、电池锌膏及碱性电池

说明书

技术领域

本发明属于电池材料技术领域，尤其涉及无汞锌粉的处理方法、电池锌膏及碱性电池。

背景技术

碱性锌锰电池具有大容量、大电流放电、长贮存寿命等优异性能，同时价格也相对较低，因此至今仍是使用最广、产量最大的一种电池。碱性锌锰电池是以电解二氧化锰（EMD）为正极活性物质，特制金属锌粉为负极活性物质，氢氧化钾为电解质的一种新型化学电源。

由于锌在碱性溶液中热力学上不稳定，可与碱液发生反应放出氢气，不仅使电池在贮存和使用过程中容量降低，放出的氢气还会使电池产生变形、电解液渗漏甚至爆炸，因此传统的碱性电池都采用锌粉汞齐化的方法，形成汞齐化膜将锌粉表面覆盖均匀平整，改变锌粒表面状况，使锌电池活化，从而提高电池的电性能，降低锌的腐蚀速度，降低电池的漏液率。但汞属于一级毒物，会带来严重的环境污染，因此需发展电池的无汞化，研究无汞锌粉以满足绿色环保型碱性电池制造的需要。

为了抑制无汞锌粉的析气量，提高电池的防漏性能，目前，国内外通用的方法是在锌粉熔炼过程中添加能提高锌粉析氢电位的微量元素如铟、铋、铝或钙等。如公开号为CN102274964A的中国专利公开了一种无汞碱性锌粉，其包括锌粉和金属添加剂，金属添加剂由稀土金属中的铟、铋、铈和非稀土金属中的钙、镁、铝组成。

无汞锌粉的制备方法主要有雾化喷吹法、化学置换法和电解共沉积法，其中雾化工艺比较成熟，化学置换法和电解共沉积法尚处于实验研究阶段，因此目前无汞锌粉的制备均采用雾化工艺，即锌溶液在短时间内快速冷却制备锌粉。但雾化冷却时间很短，锌液中添加铟、铋、铝、钙等元素形成锌粉合金后，锌粉晶体内易产生偏析现象，导致元素在锌粉内部分布不均，存在电位差，易引起锌负极微电池的产生。另外，在快速冷却过程中，杂质大多也分布在颗粒表面，也易于锌形成微电池结构，在此环境中，锌粉容易发生析氢反应，活性物质被消耗，导致电池的电性能和安全防漏性能恶化。因此，按照雾化工艺制备无汞锌粉，添加无机缓蚀剂后，并不能彻底解决无汞锌粉在碱性电解液中易产生气体的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供无汞锌粉的处理方法、电池锌膏及碱性电池，该方法处理的无汞锌粉析气量较小。

本发明提供了一种无汞锌粉的处理方法，包括以下步骤：

A）将无汞锌粉进行退火处理。

优选的，所述无汞锌粉由雾化工艺制备得到。

优选的，所述步骤A）具体为：

将无汞锌粉加热，并保温，然后冷却至室温。

优选的，所述加热的升温速率为5~40℃/min。

优选的，所述保温的温度为50℃~350℃。

优选的，所述保温的温度为60℃~250℃。

优选的，所述保温的时间为1~7h。

优选的，所述保温的时间为1~5h。

本发明还提供了一种电池锌膏，包含处理得到的无汞锌粉。

本发明还提供了一种碱性电池，，包含处理得到的无汞锌粉。

本发明提供了一种无汞锌粉的处理方法，包括以下步骤：将无汞锌粉进行退火处理。与现有技术通过雾化技术得到的未经过处理的无汞锌粉相比，本发明将无汞锌粉进行退火处理，经过退火将无汞锌粉加热到一定温度并保持一定时间，然后缓慢冷却可使无汞锌粉中的微量元素进一步得以扩散，从而使无汞锌粉颗粒内部成分分布均匀，同时也可以其中的杂质得以分散，使无汞锌粉在碱液中难以形成微电池结构，从而可降低无汞锌粉的析气量，进而也可提高电池的电性能和安全防漏性能。

实验结果表明，本发明处理得到的无汞锌粉析气量可低至0.01ml/g·day。

附图说明

图1为本发明对比例1及实施例1~5中处理后的无汞锌粉析气量与退火处理温度关系折线图；

图2为本发明对比例1及实施例1~5中得到的电池锌膏的膨胀率与退火处理温度关系折线图；

图3为本发明对比例1及实施例1~5中得到的碱性电池的漏液率与退火处理温度关系折线图；

图4为本发明实施例4及实施例6~9中得到的电池锌膏的膨胀率与退火处理时间关系折线图；

图5为本发明实施例4及实施例6~9中得到的碱性电池的漏液率与退火处理时间关系折线图。

具体实施方式

本发明提供了一种无汞锌粉的处理方法，包括以下步骤：A）将无汞锌粉进行退火处理。