碱性电化学电池制造技术

包括负电极的碱性电化学电池，其中该负电极包括锌作为活性材料，且进一步包括固体氧化锌和表面活性剂的协同作用组合物。更特别地，本发明专利技术涉及在用于高泄放装置时能够提供改进的服务的碱性电化学电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碱性电化学电池 专利
本专利技术涉及负电极和包含该负电极的碱性电化学电池，其中该负电极包括锌作为活性材料，且进一步包括固体氧化锌和表面活性剂的协同作用组合。更特别地，本专利技术公开了在用于高泄放装置(high drain device)时能够提供改善服务(improved service )的石威性电化学电池。
技术介绍
碱性电化学电池以通常称作LR6(AA)、 LR03(AAA)、 LR14(C) 和LR20(D)的电池尺寸商业上可获得。该电池具有必须符合由例如 International Electrotechnical Commission的组织设定的尺寸标准的圆柱 形状。消费者使用电化学电池为宽范围的电力装置(例如钟表、收音机、 玩具、电子游戏机、通常包括闪光灯泡元件的胶片照相机以及数字照相 机)提供电能。这种电力装置具有宽范围的放电条件，例如从低泄放到 较高泄放。由于高泄放装置(例如数字照相机)的使用增加，因此制造 商希望制造具有合意的高泄放放电性质的电池组(battery)。因为电池组的形状和尺寸通常是固定的，因此电池组制造商 必须改进电池的特征以提供增强的性能。为解决如何改进特定装置(例 如数字照相机)内的电池组性能的问题的尝试通常包括改变电池的内部 构造。例如，通过提高电池内活性材料的用量来改进电池构造。美国专利号4777100涉及据报道通过在电池中添加少量气体 抑制性表面活性剂(例如有机磷酸酯抑制剂，例如获自GAF Corp.的 RA600 )降低具有由单晶锌颗粒构成的锌阳极的含水电化学电池中的腐 蚀。据报道甚至在降低汞含量的情况下获得了腐蚀和电池放气两者协同 较低的速率。美国专利号5401590涉及用于抑制锌阳极石咸性电池中发生负 载电压不稳定性的方法。该阳极活性材料包含锌合金颗粒、胶凝剂、碱 性水溶液和包含阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的混合表面活 性剂的胶凝浆液。该胶凝的阳极活性材料据报道抑制了负载电压不稳定 性的发生，且据报道即使在该电池不包含额外量的汞时也同时降低了氢的析出。美国专利号6872489公开了磺酸型有机表面活性剂，其被结 合到碱性电化学电池的胶凝阳极中，任选地和有机磷酸酯表面活性剂一 起。当将这两种表面活性剂组合提供在胶凝阳极中时，与不使用两种表 面活性剂的凝胶相比，据报道降低了放电泄放，且据报道抑制了凝胶放 气。此外，据报道与不包含两种表面活性剂添加剂的电池相比，电池放 电性能也有改进。美国专利号7008723涉及制备用于电化学电池中的阳极组合 物的方法，其中该阳极包括电化学活性材料，该方法包括以下步骤将 该电化学活性材料与碱性电解质溶液、有机表面活性剂、铟化合物和胶 凝剂相混合，以将该铟化合物或其一部分添加到石咸性环境中。美国专利号7045252涉及石咸性电池组，其包括包含X-二氧化 锰和y-二氧化锰的阴极、包含锌的阳极、阴极和阳极之间的分隔物、和 与该阳极和阴极接触的碱性电解质。美国专利号7056617涉及非气密密封的电化学电源，包括第 一电极、第二电极、该第一电极和第二电极之间的分隔物、与该电池组 外部环境流体连通的膜。该第二电极位于该分隔物和该膜之间。该膜包 括具有与该膜的第二部分具有不同性质(例如密度、孔隙率、传质阻力、厚度或气体渗透率)的第一部分。还公开了设计电化学电池盒的方法。美国专利号7066970涉及电4匕学电池和制备电池的方法。在 一些实施方案中，电化学电池包括外壳、在该外壳内的负电极、在该外 壳内的包括蜡的正电极、和在该负电极和正电极之间的分隔物。美国公开号2005/0123833涉及烯属不饱和羧酸(例如丙烯酸 或甲基丙烯酸)和芳香族磺酸盐或羧酸盐(例如苯乙烯磺酸钠)的共聚 物，其单独存在或负载在基质上，可以用作电化学电池(例如银-锌电池 或锌-空气电池)的分隔物。美国公开号2006/0068288涉及在高技术泄放速率和低泄放速 率下都能够提供最佳放电效率的碱性电化学电池。在一种实施方案中， 阳极的电化学容量与阴极的电化学容量之比为1.33:1 ~ 1.40:1,阳极与阴 极界面的表面积最大化。日本公开号59-035360涉及据报道通过由石咸性电极与通过将 亲水性短纤维、添加剂和粘结剂添加到都具有特定颗粒尺寸的氧化锌粉末和金属锌粉末中而制备的活性材料形成锌电极提高了循环寿命。
技术实现思路
鉴于以上，存在对具有以下性能的碱性电化学电池的需求 能够在需要电池组在高泄放速率(a high drain rate )下放电的装置中提 供足够的运行时间，以及能够在需要电池组在低泄放速率(a low drain rate)下放电的装置中提供足够的运行时间。特别存在对在高泄放测试 (例如数字静物照相机(DSC)测试)过程中表现良好的碱性电化学电 池的需求。本专利技术的目的在于提供能够在各种放电条件下(特别是在高 放电速率下)以有效方式放电的电化学电池。本专利技术的另一目的在于提供碱性电化学电池，其包括包含有 效量的锌、固体氧化锌和表面活性剂的负电极，其特别在与没有固体氧 化锌和该表面活性剂的电池相比时，为电池提供了改进的数字静物照相 才几测试服务。在本专利技术的一个方面，公开了一次碱性电化学电池(a primary alkaline electrochemical cell),包括容器和设置在该容器内且包含正电 极、负电极和位于该正电极和负电极之间的分隔物以及碱性电解质的电 极组件，其中该负电极包括锌、固体氧化锌和吸附在该固体氧化锌表面 上的表面活性剂，其中该表面活性剂包含水溶性嵌段共聚物，且其中该 嵌段共聚物具有至少一个阴离子官能团和至少一个非离子官能团。在本专利技术的另一方面，公开了一次碱性电化学电池，包括容 器和设置在该容器内且包含包含二氧化锰的正电极、负电极和位于该正 电极和负电极之间的分隔物以及碱性电解质的电极组件，其中该负电极 包括锌、固体氧化锌和包含水溶性嵌段共聚物的表面活性剂，其中该固 体氧化锌具有大于8m2/g的BET表面积。在本专利技术的另一方面，公开了一次碱性电化学电池，包括容 器和设置在该容器内且包含包含二氧化锰的正电极、负电极和位于该正 电极和负电极之间的分隔物以及石威性电解质的电极组件，其中该负电极 包括锌、固体氧化锌和包含具有至少两种不同类型的官能团的水溶性嵌 段共聚物的表面活性剂，其中该锌的含量为62~70wt% ,其中该固体氧 化锌的含量为1.5~5.0wt%，其中该表面活性剂的含量为0.00064 -0.20wt%,其中所有重量百分比都是基于负电极的总重量而计的。附图说明通过与附图相结合阅读本专利技术的详述，本专利技术将得到更好的 理解且其其它特征和优点将变得显而易见，其中图1是本专利技术的碱性电化学电池的横截面正视图。专利技术详述通过参考图1,本专利技术将得到更好的理解，图1显示了横截 面正视的圆柱形电池1,其中该电池具有可与传统的LR6(AA)尺寸碱性 电池相当的钉型或线轴型结构和尺寸，其特别适合于本专利技术。然而，认 识到依照本专利技术的电池可以具有本领域中已知的其他尺寸和形状(例如 棱柱状或钮扣型形状)以及电极构造。用于图1中所示的电化学电池的 部件的材料和设计用于举例说明目的，也可以用其他材料和设计来代 替。在图1中，示出了电化学电池l，包括具有封闭底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一次碱性电化学电池，包括：　容器；和　设置在该容器内且包含正电极、负电极、位于该正电极和负电极之间的分隔物以及碱性电解质的电极组件，其中该负电极包括锌、固体氧化锌和吸附在该固体氧化锌的表面上的表面活性剂，其中该表面活性剂包含水溶 性嵌段共聚物，且其中该嵌段共聚物具有至少一个阴离子官能团和至少一个非离子官能团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AT芬索尔，JJ吴，KE艾尔斯，
申请(专利权)人：永备电池有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]