一種鎂乾電池的製作方法
2023-09-11 05:01:15 1
專利名稱：一種鎂乾電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及電池技術領域，具體地說是一種鎂乾電池。
背景技術：
將鎂合金材料製作成筒體應用於乾電池 作為電池陽極，其使用性能是鋅系乾電池無法比擬的。但是，由於鎂合金本身固有的特性無法克服其在乾電池反應中的缺陷(例如電壓滯後、析氣、發熱等)，必須在電池隔膜、電解液、電池配件以及製作工藝上採取相應的措施，才能製造出滿足商業用途的鎂乾電池。在大多數的電解質溶液中，鎂合金溶解速度很快，生成大量氫氣，導致鎂陽極法拉第效率降低；鎂合金中有害雜質的存在，易發生原電池微觀腐蝕，進一步加速鎂陽極自腐蝕速度；鎂陽極工作時在電解液中溶解，與電解液的接觸面生成緻密的Mg (OH)2鈍化膜，影響鎂陽極活性溶解，因此開發陽極利用率高的鎂陽極材料是國際上鎂電池研究的熱點和難點問題之一，其關鍵是鎂陽極材料與電解質溶液的對應與匹配，減小析氫的腐蝕，解決陽極活化與鈍化的矛盾。
發明內容
本發明提供了一種結構簡單、陽極利用率高的鎂乾電池。本發明是通過下述技術方案實現的一種鎂乾電池，包括陽極、陰極和電解質溶液，所述陽極採用鎂合金製成，所述鎂合金中含有鈣元素，所述鎂合金中鈣元素含量為0. 05-0. 5%，所述電解質溶液呈弱酸性。所述鎂合金中鋁元素含量為4-8%，鋅元素含量為0.6-3.0%，錳元素含量為 0. 15-0. 5%。所述電解質溶液中含有氯化鎂、硝酸鎂、高氯酸鎂和硫酸鎂中的一種或幾種。所述電解質溶液中氯化鎂含量為5-25%，硝酸鎂含量為5-25%，高氯酸鎂含量為 5-25 %，硫酸鎂含量為5-25 %。本發明所帶來的有益效果是本發明所述鎂合金中含有Ca元素，所述電解質溶液呈弱酸性，此種匹配可對鎂乾電池的鈍化膜活性進行有效控制，在解決鎂乾電池滯後效應的同時，又能保持優異的貯存性能。Ca元素與弱酸性電解質溶液反應，生成的Mg元素能對陽極消耗的Mg進行一定程度的補充。上述設計可減少Mg(OH)2的生成，有效抑制鈍化，並在一定程度上解決活化與鈍化的矛盾。
具體實施例方式實施例一 作為本發明所述鎂乾電池的實施例，包括陽極、陰極和電解質溶液，所述陽極使用鎂合金製成，所述鎂合金中含有鈣元素，所述鎂合金中鈣元素含量為0. 05%，所述電解質溶液呈弱酸性。本實 施例中，所述鎂合金中鋁元素含量為4. 0 %，鋅元素含量為0. 6 %，錳元素含量為0. 15%。本實施例中，所述電解質溶液中含有氯化鎂、硝酸鎂、高氯酸鎂和硫酸鎂。本實施例中，所述電解質溶液中氯化鎂含量為5 %，硝酸鎂含量為5 %，高氯酸鎂含量為5 %，硫酸鎂含量為5 %。實施例二作為本發明所述鎂乾電池的實施例，與實施例一的區別在於所述鎂合金中鈣元素含量為0. 5% ；所述鎂合金中鋁元素含量為8. 0%，鋅元素含量為3. 0%，錳元素含量為 0. 5% ；所述電解質溶液中氯化鎂含量為25%，硝酸鎂含量為25%，高氯酸鎂含量為25%， 硫酸鎂含量為25%。實施例三作為本發明所述鎂乾電池的實施例，與實施例一的區別在於所述鎂合金中鈣元素含量為0. 2% ；所述鎂合金中鋁元素含量為6. 0%，鋅元素含量為2. 0%，錳元素的添加量為0.3% ；所述電解質溶液中氯化鎂含量為15%，硝酸鎂含量為15%，高氯酸鎂含量為 15%，硫酸鎂含量為15%。
權利要求
1.一種鎂乾電池，其特徵在於包括陽極、陰極和電解質溶液，所述陽極採用鎂合金製成，所述鎂合金中含有鈣元素，所述鎂合金中鈣元素含量為0. 05-0. 5%，所述電解質溶液呈弱酸性。
2.如權利要求1所述的鎂乾電池，其特徵在於所述鎂合金中鋁元素含量為4-8%，鋅元素含量為0. 6-3. 0 %，錳元素含量為0. 15-0. 5 %。
3.如權利要求1所述的鎂乾電池，其特徵在於所述電解質溶液中含有氯化鎂、硝酸鎂、 高氯酸鎂和硫酸鎂中的一種或幾種。
4.如權利要求3所述的鎂乾電池，其特徵在於所述電解質溶液中氯化鎂含量為 5-25%，硝酸鎂含量為5-25%，高氯酸鎂含量為5-25%，硫酸鎂含量為5-25%。
全文摘要
本發明涉及電池技術領域，具體地說是一種鎂乾電池。該電池包括陽極、陰極和電解質溶液，所述陽極採用鎂合金製成，所述鎂合金中含有鈣元素，所述鎂合金中鈣元素含量為0.05-0.5％，所述電解質溶液呈弱酸性。本發明提供一種結構簡單、陽極利用率高的一種鎂乾電池。
文檔編號H01M6/06GK102306758SQ20111022868
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者周學華, 張紀貴, 沈鈺, 胡少峰, 陳秋榮 申請人:嘉興中科亞美合金技術有限責任公司