一种锌银电池用锌电极及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锌银电池用锌电极，包括由锌粉、氧化锌粉和添加剂组成的活性物质，该添加剂为氯化汞和/或醋酸汞，其中，锌粉、氧化锌粉和添加剂的质量比为20‑25：73‑79.5：0.5‑2。本发明专利技术还提供一种锌银电池用锌电极的制备方法，包括步骤：S1，将锌粉和氧化锌粉在合粉机中混合得到混合锌粉；将添加剂溶解在聚乙烯醇水溶液中，然后加入到混合锌粉中调和成膏状；S2，经涂片、烘干和压片工序，得到锌银电池用锌电极。本发明专利技术通过将添加剂替换为氯化汞和/或醋酸汞，由于其可以溶解于聚乙烯醇水溶液中实现分子水平的均匀分散，因此通过化学分散来改善汞的分散均匀性，提高其使用效率，从而在不影响电池性能的前提下降低汞的用量。

A zinc electrode for zinc-silver battery and its preparation method

The present invention relates to a zinc electrode for zinc silver batteries, including an active substance consisting of zinc powder, zinc oxide powder and additives. The additives are mercury chloride and/or mercury acetate. The mass ratio of zinc powder, zinc oxide powder and additives is 20 25:73 79.5:0.5 2. The invention also provides a preparation method of zinc electrodes for zinc-silver batteries, including steps: S1, mixing zinc powder and zinc oxide powder in a powder mixer to obtain mixed zinc powder; dissolving additives in polyvinyl alcohol aqueous solution, then adding them into mixed zinc powder to form paste; S2, through smearing, drying and pressing processes, obtains zinc electrodes for zinc-silver batteries. By replacing additives with mercury chloride and/or mercury acetate, the present invention can achieve uniform dispersion at molecular level by dissolving in polyvinyl alcohol aqueous solution, thus improving the uniformity of mercury dispersion by chemical dispersion and improving its utilization efficiency, thereby reducing the amount of mercury without affecting the performance of batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种锌银电池用锌电极及其制备方法
本专利技术涉及锌银电池，更具体地涉及一种锌银电池用锌电极及其制备方法。
技术介绍
锌银电池具有比能量高，比功率大，可大电流放电，放电电压平稳，电压精度高，可靠性、安全性好等优点，被广泛应用于各领域，特别是军事领域，如导弹和航天飞行器、飞机、潜水艇等特殊用途。同其它化学电源一样，锌银电池由正极、负极、隔膜、电解液和外壳以及一些辅件组成。其中，负极为锌电极，其主要活性物质通常由锌粉、氧化锌粉和添加剂组成，其中，该添加剂为氧化汞。涂膏法是制造锌电极的主要方法，主要包括合粉-过筛-合膏-涂片-烘干-压片-烘干-穿套管等工序，制成负极板。其中的合粉即将锌粉、氧化锌粉和氧化汞直接放入合粉机中混合，然后加入聚乙烯醇水溶液调和成膏状。但是，目前合粉过程很难保证氧化汞的均匀分散。如果在某个局部区域内汞的含量较少，则锌过量，那么就会有部分锌原子未被汞齐化，导致析氢反应。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的难以保证氧化汞的均匀分散的问题，本专利技术旨在提供一种锌银电池用锌电极及其制备方法。本专利技术提供的锌银电池用锌电极，包括由锌粉、氧化锌粉和添加剂组成的活性物质，该添加剂为氯化汞和/或醋酸汞，其中，锌粉、氧化锌粉和添加剂的质量比为20-25：73-79.5：0.5-2。优选地，锌粉、氧化锌粉和添加剂的质量比为25：73.5-74：1-1.5。优选地，添加剂采用化学分散的方法分散在锌银电池用锌电极中。本专利技术还提供一种锌银电池用锌电极的制备方法，包括步骤：S1，将锌粉和氧化锌粉在合粉机中混合得到混合锌粉；将添加剂溶解在聚乙烯醇水溶液中，然后加入到混合锌粉中调和成膏状，其中，锌粉、氧化锌粉和添加剂的质量比为20-25：73-79.5：0.5-2；S2，经涂片、烘干和压片工序，得到锌银电池用锌电极。优选地，在步骤S1中，每100g锌粉、氧化锌粉和添加剂中加入聚乙烯醇的量为35-40ml。优选地，在步骤S1中，锌粉和氧化锌粉在合粉机中的混合时间为8-12min。应该理解，过长时间的混合会造成锌粉的氧化。本专利技术提供的锌银电池用锌电极的活性物质由锌粉、氧化锌粉和添加剂组成，其中，锌粉用于增加负极物质的导电性，提高负极的电量效率；添加剂为用于使锌汞齐化的氯化汞和/或醋酸汞，一方面提高氢的过电位，降低锌的腐蚀速度，改善充电态锌电极的湿搁置特性，另一方面，可改善锌颗粒的表面性质，增加其活性表面积，提高锌的利用率。显然，活性物质中的各组分对产品性能都有一定的影响，因此控制各组分的比例和均衡的混合是十分重要的。本专利技术通过将各组分的比例控制在20-25：73-79.5：0.5-2，同时将添加剂替换为氯化汞和/或醋酸汞，由于其可以溶解于聚乙烯醇水溶液中实现分子水平的均匀分散，因此通过化学分散来改善汞的分散均匀性，提高其使用效率，从而在不影响电池性能的前提下降低汞的用量。具体实施方式下面给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述。实施例1将25wt％的锌粉和74wt％的氧化锌粉加入到合粉机中，混合时间为10min，得到混合锌粉；将1wt％氯化汞溶解在聚乙烯醇(PVA)溶液，加入到混合锌粉中，其中每100g活性物质中加入聚乙烯醇的量为37ml，调和成膏状；再经涂片-烘干-压片-烘干等工序，得到锌银电池用锌电极。实施例2将25wt％的锌粉和73.5wt％的氧化锌粉加入到合粉机中，混合时间为10min，得到混合锌粉；将1.5wt％醋酸汞溶解在聚乙烯醇(PVA)溶液，加入到混合锌粉中，其中每100g活性物质中加入聚乙烯醇的量为38ml，调和成膏状；再经涂片-烘干-压片-烘干等工序，得到锌银电池用锌电极。实施例3将20wt％的锌粉和79.5wt％的氧化锌粉加入到合粉机中，混合时间为8min，得到混合锌粉；将0.5wt％氯化汞溶解在聚乙烯醇(PVA)溶液，加入到混合锌粉中，其中每100g活性物质中加入聚乙烯醇的量为35ml，调和成膏状；再经涂片-烘干-压片-烘干等工序，得到锌银电池用锌电极。实施例4将25wt％的锌粉和73wt％的氧化锌粉加入到合粉机中，混合时间为12min，得到混合锌粉；将2wt％醋酸汞溶解在聚乙烯醇(PVA)溶液，加入到混合锌粉中，其中每100g活性物质中加入聚乙烯醇的量为40ml，调和成膏状；再经涂片-烘干-压片-烘干等工序，得到锌银电池用锌电极。对比例1将25wt％的锌粉和74wt％的氧化锌粉加入到合粉机中，混合时间为10min，得到混合锌粉；将1wt％硝酸汞溶解在聚乙烯醇(PVA)溶液。此时，硝酸汞在水中迅速发生水解，生成Hg3O2(NO3)2·2H2O的沉淀，无法得到锌银电池用锌电极。对比例2将25wt％的锌粉和73.5wt％的氧化锌粉加入到合粉机中，混合时间为10min，得到混合锌粉；将1.5wt％硫酸汞溶解在聚乙烯醇(PVA)溶液。此时，硫酸汞在水中，特别是在加热情况下，分解形成碱式盐和硫酸，无法得到锌银电池用锌电极。以上所述的，仅为本专利技术的较佳实施例，并非用以限定本专利技术的范围，本专利技术的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本专利技术申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本专利技术专利的权利要求保护范围。本专利技术未详尽描述的均为常规
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种锌银电池用锌电极，包括由锌粉、氧化锌粉和添加剂组成的活性物质，其特征在于，该添加剂为氯化汞和/或醋酸汞，其中，锌粉、氧化锌粉和添加剂的质量比为20‑25：73‑79.5：0.5‑2。

【技术特征摘要】
1.一种锌银电池用锌电极，包括由锌粉、氧化锌粉和添加剂组成的活性物质，其特征在于，该添加剂为氯化汞和/或醋酸汞，其中，锌粉、氧化锌粉和添加剂的质量比为20-25：73-79.5：0.5-2。2.根据权利要求1所述的锌银电池用锌电极，其特征在于，锌粉、氧化锌粉和添加剂的质量比为25：73.5-74：1-1.5。3.根据权利要求1所述的锌银电池用锌电极，其特征在于，添加剂采用化学分散的方法分散在锌银电池用锌电极中。4.一种锌银电池用锌电极的制备方法，其特征在于，该方法包括步骤：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓华，田伟龙，郑清清，蒋彦璞，张阳，付磊，王倩，夏保佳，吴铸，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，河南新太行电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31