一种银盐酸性二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种银盐酸性二次电池，包括壳体、容置于壳体内的电极组件和电解液，所述电极组件包括正极片、负极片及设于正极片和负极片之间的隔膜，所述正极片包括正极集流体及粘接于正极集流体的正极活性材料，所述负极片括负极集流体及粘接于负极集流体的负极活性材料，所述正极活性材料为AgCl和AgBr中的一种或其组合，所述电解液是由硫酸盐和氯化盐、或硫酸盐和溴化盐、或硫酸盐、氯化盐和溴化盐兑水溶解混合，所述电解液中阳离子包含Zn

【技术实现步骤摘要】
一种银盐酸性二次电池
本专利技术涉及银锌电池
，具体是一种银盐酸性二次电池。
技术介绍
银锌电池是以银为正极材料，银的导电性能排金属之首，用它作电池的电极具有理化性质稳定、放电电压平稳、放电流大、比能量高、安全等优点。但是银锌电池缺点也导致它在电池市场失去优势不能普及千家万户。首先该电池不具备充电二次循环使用的能力，由于银成本高所以消费者认为购买一次性的银锌电池不划算。后来又开发出了碱性银锌二次电池，其采用KOH或NaOH强碱为电解质，用银板或银网作为正极，其正极活性物为AgO、Ag2O，其中Ag2O活性物质在强碱溶液中有一定的溶解度并且随着氢氧根(OH-)离子的浓度增加而增大，电极材料流失严重。正极活性物质Ag2O在正电极上一部分溶解在电解液中，另一部分则扩散到电解液中形成悬浮物胶体并带正电荷，使电解液呈棕黑色，充电时在电场作用下向负极迁移，并附着在锌板上自放电从而被还原成银吸附在锌板上，从而使电池放电失败，以上等因素导致银锌二次电池使用寿命较短。
技术实现思路
本专利技术提供一种银盐酸性二次电池，可以有效地解决以上银锌电池循环寿命短、容量低的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种银盐酸性二次电池，包括壳体、容置于壳体内的电极组件和电解液，所述电极组件包括正极片、负极片及设于正极片和负极片之间的隔膜，所述正极片包括正极集流体及粘接于正极集流体的正极活性材料，所述负极片括负极集流体及粘接于负极集流体的负极活性材料，其特征在于：所述正极活性材料为AgCl和AgBr中的一种或其组合，所述电解液是由硫酸盐和氯化盐、或硫酸盐和溴化盐、或硫酸盐、氯化盐和溴化盐兑水溶解混合，所述电解液中阳离子包含Zn2+、Fe2+、Fe3+，其中Zn2+为基础阳离子，Fe2+和Fe3+为辅助阳离子，所述电解液中阴离子包含Cl-和Br-中的一种或其混合以及SO42-，其中Cl-和Br-为基础阴离子，SO42-为辅助阴离子。进一步的，所述正极片是在以银或炭或钛为正极集流体上制作出活性物质，具体制作方法如下：按质量百分比取活性物质AgCl或AgBr粉末或者纯银粉末70％-85％、高性能粘土10％—25％、超细炭粉2％－10％、碳酸氢钠或碳酸钙粉末3％－10％，将以上组份拌匀加煤焦油或者水拌和充分，均匀涂在炭基或钛基上用专用模具压实初成型，在保护气体下加温350℃－1300℃焙烧1h－10h直至成型牢固，然后将焙烧好的电极放置在热的稀盐酸中浸泡0.5－2小时后用水洗净烘干。进一步的，所述正极片的具体制作方法为：将纯银板或银丝作为正极，置于氯化盐或溴化盐的饱和水溶液中，以锌或铝为负极，调整好间距反复充放电50次左右后，在正极银板或上银丝形成一层多孔的正极活性物质AgCl。进一步的，所述正极片的具体制作方法为：将纯银板或银丝作为正极，置于盐酸溶液中，以不与盐酸反应的导体为负极，在直流电压下发生正极氧化反应，在正极银板或银丝上形成一层多孔的正极活性物质AgCl。进一步的，所述电解液还添加有氧化物和还原剂，氧化物为FeO、Fe2O3、ZnO中的一种或其混合，还原剂为铝粉、锌粉、铁粉、硫酸亚铁粉中的一种或其混合。进一步的，所述电解液的阳离子还包含K+、Na+、Li+、Al3+、Mg2+、Sn2+。进一步的，所述负极集流体采用锌板。进一步的，所述负极集流体采用铜网、银网、镍网、钛网、铜合金网等导电性和化学性质稳定的金属网或不锈钢网。进一步的，所述铜网的网丝直径在0.02mm－0.2mm之间，网孔均匀，网孔目数为10目－100目。进一步的，所述正极集流体的正极活性材料采用100－200目的玻璃纤维布包覆。本专利技术正极活性材料为AgCl和AgBr中的一种或其组合，该正极活性材料不溶于水、稀盐酸、稀硫酸、硝酸和绝大多数盐液，具有充放电性能稳定循环次数多寿命长等优点，另外电解液中含有Fe3+和Fe2+阳离子，能够有效抑制混合盐中的Zn+在反复充电时产生树枝状结晶，电解液中的Cl-或Br-优先与Ag发生氧化反应生成AgCl或AgBr，Cl-或Br-可保护正极Ag，当负极集流体采用铜网时，使用铜网作为锌的沉积基础，在电沉积过程中，沉积出负极活性物锌的化学活跃性较均匀一致，发生局部腐蚀的概率较低，而且铜网作导电基的另一好处是因电解液中有Zn+，充电时Zn+在电场作用下在铜网上沉积出锌，控制适当的电流强度和电沉积时间可以实现理想厚度的锌层，配合该电解液可以将锌针状结晶抑制到最理想化，当电池因常常过充，锌层不均匀或者生长出较多的磨菇状结晶时，可以用浓度较高的NaHSO4水溶液洗掉锌层重新镀上锌层，提高电池循环使用的寿命。附图说明图1是本专利技术银盐酸性二次电池的正极片的剖视图；图2是本专利技术中正极片实物图，图中是以银为导电基础，通过氯盐充放电循环法制造出的正极活性物质；图3为使用电解液，以铜网作为导电基为负极充电后形成的锌沉积实物效果图。图中：1—正极集流体，2—正极活性物质多孔层。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术实施例提供一种银盐酸性二次电池，包括壳体、容置于壳体内的电极组件和电解液，所述电极组件包括正极片、负极片及设于正极片和负极片之间的隔膜，所述正极片、隔膜和负极片依次叠放，采用叠放式结构或卷绕式结构，所述正极片包括正极集流体及粘接于正极集流体的正极活性材料，所述负极片包括负极集流体及粘接于负极集流体的负极活性材料。所述正极活性材料为AgCl和AgBr中的一种或其组合，该正极活性材料不溶于水、稀盐酸、稀硫酸、硝酸和绝大多数盐液，具有充放电性能稳定循环次数多寿命长等优点。所述负极集流体采用锌板或铜网。本专利技术使用水溶性的盐为电解质，充电时正负极会有少量的气体析出，需要设置排气孔。具体实现可在电池外壁上打孔，使内外连通排气，或者使用非气密性结构排气。采用锌板作为负极集流体时，负极锌长期与强碱电解液接触不可避免地发生点腐蚀和局部腐蚀，久而久之负极锌就会穿孔破损。负极经过反复充放电会在表面形成针状结晶物质，这样在使用5-10年后锌板可能会氧化需要换负极；若需要使得负极具有近乎无限循环的使用寿命，则可以使用铜网作为负极集流体，其具有化学性能稳定和导电性好的特点。其中铜网需要无折皱，表面光滑平整，网丝编织均匀密实，网孔均匀，目数可选10目－80目左右为佳，网丝选择粗丝，直径在0.02mm－0.2mm之间。铜网作导电基的好处是因电解液中有Zn+，充电时Zn+在电场作用下在铜网上沉积出锌，控制适当的电流强度和电沉积时间可以实现理想厚度的锌层，配合该电解液可以将锌针状结晶抑制到最理想化，见图3实物效果图，锌层不能过厚，也不能太薄。负极在该理想化锌层厚度中实现循环寿命最大化，锌层理想化厚度100μm左右。沉积出锌的容量(指电镀或电沉积电流乘以时间)为该电池电量(指放电电流乘以放电时间)的2－4倍，将网基边缘涂上绝缘胶或用绝缘物遮挡住再通电就可得到光滑平整锌镀层。负极使用铜网作导电基的另一好处是：当电池因常常过充，锌层不均匀或者生长出较多的磨菇状结晶时，可以用浓度较高的NaHSO4水溶液洗掉锌层重新镀上锌层，操作起来较方便。沉积锌后的效果也同样露出有网孔，若锌层过厚就没有网孔了，网孔的存在可以增大与电解液接解面积，从而增强抑制锌针状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种银盐酸性二次电池，包括壳体、容置于壳体内的电极组件和电解液，所述电极组件包括正极片、负极片及设于正极片和负极片之间的隔膜，所述正极片包括正极集流体及粘接于正极集流体的正极活性材料，所述负极片括负极集流体及粘接于负极集流体的负极活性材料，其特征在于：所述正极活性材料为AgCl和AgBr中的一种或其组合，所述电解液是由硫酸盐和氯化盐、或硫酸盐和溴化盐、或硫酸盐、氯化盐和溴化盐兑水溶解混合，所述电解液中阳离子包含Zn

【技术特征摘要】
1.一种银盐酸性二次电池，包括壳体、容置于壳体内的电极组件和电解液，所述电极组件包括正极片、负极片及设于正极片和负极片之间的隔膜，所述正极片包括正极集流体及粘接于正极集流体的正极活性材料，所述负极片括负极集流体及粘接于负极集流体的负极活性材料，其特征在于：所述正极活性材料为AgCl和AgBr中的一种或其组合，所述电解液是由硫酸盐和氯化盐、或硫酸盐和溴化盐、或硫酸盐、氯化盐和溴化盐兑水溶解混合，所述电解液中阳离子包含Zn2+、Fe2+、Fe3+，其中Zn2+为基础阳离子，Fe2+和Fe3+为辅助阳离子，所述电解液中阴离子包含Cl-和Br-中的一种或其混合以及SO42-，其中Cl-和Br-为基础阴离子，SO42-为辅助阴离子。2.如权利要求1所述的银盐酸性二次电池，其特征在于：所述正极片是在以银或炭或钛为正极集流体上制作出活性物质，具体制作方法如下：按质量百分比取活性物质AgCl或AgBr粉末或者纯银粉末70％－85％、粘土10％—25％、炭粉2％－10％、碳酸氢钠或碳酸钙粉末3％－10％，将以上组份拌匀加煤焦油或者水拌和充分，均匀涂在炭基或钛基上用专用模具压实初成型，在保护气体下加温350℃－1300℃焙烧1h－10h直至成型牢固，然后将焙烧好的电极放置在热的稀盐酸中浸泡0.5－2小时后用水洗净烘干。3.如权利要求1所述的银盐酸性二次电池，其特征在于：所述正极片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓军，
申请(专利权)人：马晓军，
类型：发明
国别省市：湖北,42