含烷基硅烷醇的碱性电池锌阳极制造技术

本发明专利技术涉及一种以氢氧化钾水溶液为电解质的二次碱性电池锌阳极的制备方法。这种方法的特点是在锌胶中添加了化合物烷基硅烷醇。这种方法制备的电极克服了由于增稠剂随循环次数增加而被逐渐破坏，结果导致阳极缺少电解液而干枯的现象；也阻缓了锌阳极中锌与锌酸盐分层的问题。以该方法制备的锌胶阳极循环性能比不用烷基硅烷醇的锌电极在二次碱锰电池中提高２０％－３０％。这种提高随循环次数增加而更趋显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以氢氧化钾水溶液为电解质的一次和二次碱性锌性电池锌阳极 的制备方法。
技术介绍
碱性锌性电池胶状锌电极中的增稠剂是影响谅电池性能的最重要因素之一。目前 大多厂家使用羧甲基纤维素纳，聚丙烯酸，聚丙烯酸钠，聚丙烯酸酯，或他们的混合物。锌酸盐是锌放电的产物。由于锌与锌酸盐密度不同，容易分层；由于他们在磁场和 电场中的不同性质，而产生在不同方向上的和不同速度的迁移。这二个因素迭加，结果导致 尚未放电的锌和放电产物锌酸盐严重分层。这种情况在二次碱性电池中表现远比在一次碱性收得更加突出。锌与锌酸盐的反 复互换，最后部分锌集中在阴极侧，而与集流体失去电结触。部分锌象孤岛般被锌酸盐包裹。常用的羧甲基纤维素纳，聚丙烯酸，聚丙烯酸钠，聚丙烯酸酯，在二次碱性电池中， 由于反复充放电，都有可能分解，而丧失荷水的功能。电极一旦干桔，孤岛锌就稀有机会再 还原成锌，这部分锌就不再有贡献能量的机会。，尤其甲基硅烷醇，二次碱性电池的放电性 能有很大改善。这种改善在第五次循环以后表现逐渐明显。
技术实现思路
研究表明，阴极的循环性能远优于阳极。也就是说，在现有的生产产品中，如果能 提高阳极的循环性能，则不必改变阴极，就可以大幅提高整体电池的性能。本专利技术的目的 是，不改变现有阴极和阳极的工艺，提出一种仅在阳极胶中添加一种化合物来减缓电池放 电容量衰退的新方法。附图说明附图是一个5号电池的截面示意图。1，密封帽；2，阴极环；3钢壳；4，集流体5，隔膜夸套；6，阳极腔。具体实施方法本专利技术目的这样实现的。先以下表所列重量比，称取电解二氧化性，石墨和氧化钡 于不锈钢容器中，先慢速搅拌，然后边加入35 %氢氧化钾，边再慢速搅拌，然后快速搅拌，待 充分混合后，送入造粒机，经篩选掉最大的5%和最小的5%，取中间的90%部分作为阴极 料。把阴极料送入压环机，制成阴极环。然后把阴极杯逐个压入电池钢壳，图中3。每 个电池有三个阴极杯，见图中的2。以5号电池为例，三个阴极环共重9. 5-10克。在钢壳近开口处滚线。在阴极环中装入隔膜套，见图中的5。并封住底部。先按上表所列重量比，称取锌粉，氧化铟，聚丙烯酸钠和甲基硅烷醇于表面涂有陶 瓷的或玻璃的容器中，先慢速搅拌，然后边加入35 %氢氧化钾，边再慢速搅拌；继而在有负 压的条件下快速搅拌。这样就制得了阳极胶。以5号电池为例，转移4。8克阳极胶于隔膜 套中，见图中的6。 先把集流体，图中的4，扦入密封帽，图中的1，然后整体装入钢壳，再压边密封。于 是就制得一个阳极含有烷基硅烷醇的二次碱性电池。下列数据表明阳极含有烷基硅烷醇的5号电池性能好于没有添加烷基硅烧烷醇 的。首次循环牲能相似。但是同第25次的放电容量同比增加了 30%，前25次累积客 容量增加了约20%。第50次的放电容量同比增加了 200%，前50次累积客容量增加了约30%。5号电池100%深度放电时的放电容量和工作时间权利要求一种胶态阳极混合物，该混合物由金属锌粉，增稠剂，氢氧化物溶液，锌酸盐，缓蚀剂，以及通式为RnSi(OH)4 n的添加剂组成。2.如权利要求1所述的胶态阳极混合物，可以作为二次碱性电池的阳极。3.如权利要求1所述的胶态阳极混合物，其中RnSi(0H)4_n中的R是一个烷基。4.如权利要求2所述的胶态阳极混合物，其中RnSi(0H)4_n中的η值为1至3。5.如权利要求4所述的胶态阳极混合物，其中，添加剂是一种甲基硅烷醇。6.如权利要求5所述的添加剂，它的平均颗粒半径在100nm-2000nm之间。7.如权利要求6所述的添加剂，它与总增稠剂的重量比在1比20至100间。8.如权利要求1所述的胶态阳极混合物，其中增稠剂可以是羧甲基纤维素纳，聚丙烯 酸，聚丙烯酸钠，聚丙烯酸酯，也可以是他们的混合物。9.如权利要求7所述的添加剂，它与增稠剂或增稠剂混合物的总重量比最好在1比30 至50间。全文摘要本专利技术涉及一种以氢氧化钾水溶液为电解质的二次碱性电池锌阳极的制备方法。这种方法的特点是在锌胶中添加了化合物烷基硅烷醇。这种方法制备的电极克服了由于增稠剂随循环次数增加而被逐渐破坏，结果导致阳极缺少电解液而干枯的现象；也阻缓了锌阳极中锌与锌酸盐分层的问题。以该方法制备的锌胶阳极循环性能比不用烷基硅烷醇的锌电极在二次碱锰电池中提高20％-30％。这种提高随循环次数增加而更趋显著。文档编号H01M4/08GK101901895SQ20091005219公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月31日 优先权日2009年5月31日专利技术者沈玉伟 申请人:沈玉伟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶态阳极混合物，该混合物由金属锌粉，增稠剂，氢氧化物溶液，锌酸盐，缓蚀剂，以及通式为Ｒ↓［ｎ］Ｓｉ（ＯＨ）↓［４－ｎ］的添加剂组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈玉伟，
申请(专利权)人：沈玉伟，
类型：发明
国别省市：31