一種鹼性鋅錳電池用鋅粉及其製備方法
2023-10-18 16:26:49
專利名稱：一種鹼性鋅錳電池用鋅粉及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種鹼性鋅錳電池用鋅粉及其製備方法，一種專用於數碼產品的鹼性鋅錳電池用鋅粉及其製備方法。
背景技術：
鹼性鋅錳電池是以電解二氧化錳為正極，鋅粉為負極，氫氧化鉀水溶液為電解液的原電池，是普通鋅錳電池的升級換代產品，具有大電流放電，電容量大，低溫性能和防漏性能好，性能價格比高(價為乾電池2-3倍，大電流工作電能是6-8倍)等優點而廣泛用於民用和工業。鹼性鋅錳電池的大電流放電模式和小電流放電模式對鋅粉的活性要求不同,常規鋅粉難以同時實現大電流放電和小電流放電都好。常規鹼性鋅錳電池用鋅粉其粒度組成要求(見行業標準QB/T2576-2002無汞鹼性鋅-二氧化錳電池用鋅粉)粒徑大於等於450 μ m的鋅粉不超過10%，粒徑大於等於105 μ m且小於450 μ m的鋅粉佔65%以上，粒徑大於等於75 μ m且小於105 μ m-的鋅粉少於25%，粒徑小於75 μ m的鋅粉少於10%。且電池中粒徑小於75 μ m的鋅粉少於10%，粒徑小於105 μ m的鋅粉少於35%。使用常規鋅粉製備的LR6鹼性鋅錳電池用鋅粉按數位相機放電方式(1.5W/0.65W, 2S/28S, 5min/h)，放電50-70次(參考:GB/T8897.2—2008原電池第二部分:外形尺寸和電性能要求)。
發明內容
為了解決以上技術問題，本發明提供一種鹼性鋅錳電池用鋅粉，一種鹼性鋅錳電池用鋅粉，其特徵在於，將鋅粉根據粒徑分，包括五部分組成，其中，第一部分的粒徑大於300 μ m，第二部分的粒徑在300 μ m-150 μ m的範圍內，第三部分的粒徑小於150 μ m但不小於105 μ m,第四部分的粒徑小於105 μ m但不小於75 μ m,第五部分的粒徑小於75 μ m。優選的，所述第一部分的顆粒佔0-10%，所述第二部分的顆粒佔20-35%，所述第三部分的顆粒佔15-30%，所述第四部分的顆粒佔15-30%，所述第五部分的顆粒佔15-30%。優選的，粒徑小於42 μ m的鋅粉佔5%_10%。優選的，粒徑小於105 μ m的鋅粉佔至少40%。本發明還提供了一種製造該鹼性鋅錳電池用鋅粉的方法，包括以下幾個步驟: 步驟A:將鋅錠加熱至490°C至640°C，添加銦、鉍、鋁、鎂中的至少兩種元素合金化； 步驟B:將步驟A所得到的合金鋅液進行霧化，形成鋅粉體；
步驟C:該步驟B所得到的粉體經過振動篩的分級後，即得到鹼性鋅錳電池用鋅粉。優選的，所述銦的質量分數為0.01% 0.05%,所述秘的質量分數為0.01%
0.05%，所述鋁的質量分數為0.001% 0.01%，所述鎂的質量分數為0.001% 0.01%。其中，振動篩是通過不同規格的篩網組合來達到合理粒度組成。本發明的有益效果是:本發明提供的鹼性鋅錳電池用鋅粉，其粒度組成呈均勻分布不同於常規鹼性鋅錳電池用鋅粉的正態分布，所製備得到的LR6鹼性鋅錳電池，性能比常規鋅粉增加30%以上，且中小電流放電也有5%以上的增加。
圖1是實施例1中的鋅粉與普通鋅粉作成電池在高溫溼考核下的對比數據圖。圖2是將實施例2的鋅粉製成電池後放入數位相機中與普通電池的性能對比圖。圖3是將實施例3的鋅粉製成電池後放入數位相機中與普通電池的性能對比圖。圖4是將實施例4的鋅粉製成電池後放入普通光學相機中與普通電池的性能對比圖。圖5是將實施例5的鋅粉製成電池後放入遙控器中與普通電池的性能對比圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明的較優的實施例作進一步的詳細說明
實施例1
一種鹼性鋅錳電池用鋅粉，製備方法如下
步驟A:將電池級的鋅錠加熱至490°C，添加銦、鉍使其合金化，其中，銦的質量分數為
O.01%，鉍的質量分數為O. 05% ；
步驟B :將步驟A所得到的合金鋅液在O. 6MPa下霧化制粉的方法形成鋅粉體；
步驟C :該步驟B所得到的粉體經過振動篩的分級後，即可得到專用於數位相機的鹼性鋅錳電池用鋅粉。測得，第一部分的顆粒佔5%，第二部分的顆粒佔30%，第三部分的顆粒佔20%，第四部分的顆粒佔25%，第五部分的顆粒佔20%。實施例2
步驟A:將電池級的鋅錠加熱至640°C，添加銦、鉍、鋁、鎂使其合金化，其中，銦的質量分數為O. 01%，鉍的質量分數為O. 05%，鋁的質量分數為O. 001%、鎂的質量分數為O. 01% ；步驟B :將步驟A所得到的合金鋅液在O. 7MPa下霧化制粉的方法形成鋅粉體；
步驟C :該步驟B所得到的粉體經過振動篩的分級後，即可得到專用於數位相機的鹼性鋅錳電池用鋅粉。測得，所得到的鋅粉中，第一部分的顆粒佔8%，第二部分的顆粒佔20%，第三部分的顆粒佔30%，第四部分的顆粒佔20%，第一部分的顆粒佔22%。實施例3
步驟A:將電池級的鋅錠加熱至550°C，添加鋁和鎂使其合金化，其中，鋁和鎂的的質量分數分別為O. 005%和O. 005% ；
步驟B :將步驟A所得到的合金鋅液在O. 6MPa下霧化制粉的方法形成鋅粉體；
步驟C :該步驟B所得到的粉體經過振動篩的分級後，即可得到專用於數位相機的鹼性鋅錳電池用鋅粉。測得，所得到的鋅粉中，第一部分的顆粒佔3%，第二部分的顆粒佔25%，第三部分的顆粒佔18%，第四部分的顆粒佔30%，第一部分的顆粒佔24%。實施例4 步驟A:將電池級的鋅錠加熱至600°C，添加:鉍的質量分數為0.01%、鋁的質量分數為
0.002%，鎂的質量分數為0.008%，使其合金化；
步驟B:將步驟A所得到的合金鋅液在0.6MPa下霧化制粉的方法形成鋅粉體；
步驟C:該步驟B所得到的粉體經過振動篩的分級後，即可得到專用於數位相機的鹼性鋅錳電池用鋅粉。測得，所得到的鋅粉中，第二部分的顆粒佔30%，第三部分的顆粒佔25%，第四部分的顆粒佔25%，第五部分的顆粒佔20%。實施例5
步驟A:將電池級的鋅錠加熱至580°C，添加:銦的質量分數為0.03%、鉍的質量分數為
0.004%、鋁的質量分數為0.006%，使其合金化；
步驟B:將步驟A所得到的合金鋅液在0.6MPa下霧化制粉的方法形成鋅粉體；
步驟C:該步驟B所得到的粉體經過振動篩的分級後，即可得到專用於數位相機的鹼性鋅錳電池用鋅粉。測得，所得到的鋅粉中，第一部分的顆粒佔3%，第二部分的顆粒佔20%，第三部分的顆粒佔28%，第四部分的顆粒佔29%，第五部分的顆粒佔30%。實施例6
將實施例1所得到的鋅粉經檢測，其性能如下:如圖1所示，實施例1中的鋅粉相對於中金普通鋅粉，其大電流性能有顯著提高。電池高溫考核氣量基本不變。實施例7
如圖2所示，將實施例2得到的鋅粉製成電池後放入數位相機中，放電方式:1.5W，2s, 5min/h,即:相機負載功率為1.5W，一次放電時間2s，每工作5min休息lh。實施例8
如圖3所示，將實施例3得到的電池後放入數位相機中，放電方式:0.65W,28s, 5min/lh,即相機負載功率為0.65W，一次放電時間28s，每工作5min休息lh，所測得的性能與普通的電池相比，提高了 53.33%。由實施例6-8可知，該專用於數位相機的鹼性鋅錳電池用鋅粉，同時可以實現大電流和小電流放電性能都好。實施例9
將實施例4得到的鋅粉製成電池後放入普通光學相機中，如圖4所示，放電方式1000mA, IO s/m, lh/d,性能提高了 35.29%。實施例10
將實施例5得到的鋅粉製成電池後放入遙控器，如圖5所示，放電方式:24Ω，15s/m，8h/d,性能提高5.57%。由實施例6-10可知，所製備的LR6鹼性鋅錳電池，按數位相機放電方式的性能比常規鋅粉增加30%以上，且中小電流放電也有5%以上的增加。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種鹼性鋅錳電池用鋅粉，其特徵在於，將鋅粉根據粒徑分，包括五部分組成:第一部分的粒徑大於300 μ m，第二部分的粒徑在300μπι-150μπι的範圍內，第三部分的粒徑小於150 μ m但不小於105 μ m,第四部分的粒徑小於105 μ m但不小於75 μ m,第五部分的粒徑小於75 μ m0
2.如權利要求1所述的鹼性鋅錳電池用鋅粉，其特徵在於，所述第一部分的顆粒佔0-10%，所述第二部分的顆粒佔20-35%，所述第三部分的顆粒佔15-30%，所述第四部分的顆粒佔15-30%，所述第五部分的顆粒佔15-30%。
3.如權利要求1的鹼性鋅錳電池用鋅粉，其特徵在於，粒徑小於42μπι的鋅粉佔5%-10%。
4.如權利要求1的鹼性鋅錳電池用鋅粉，其特徵在於，粒徑小於105μ m的鋅粉佔至少40%。
5.製備如權利要求1至4任一項所述的專用於數碼產品的鹼性鋅錳電池用鋅粉的方法，其特徵在於，包括以下幾個步驟: 步驟A:將鋅錠加熱至490°C至640°C，添加銦、鉍、鋁、鎂中的至少兩種元素合金化； 步驟B:將步驟A所得到的合金鋅液進行霧化，形成鋅粉體； 步驟C:該步驟B所得到的粉體經過振動篩的分級後，即得到鹼性鋅錳電池用鋅粉。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述銦的質量分數為0.01% 0.05%，所述鉍的質量分數為0.01% 0.05%,所述鋁的質量分數為0.001% 0.01%,所述鎂的質量分數為 0.001% 0.01%。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述霧化制粉的壓強為0.5MPa-l.0MPa0
全文摘要
本發明提供了一種鹼性鋅錳電池用鋅粉及其製備方法，將鋅粉根據粒徑分，包括五部分組成第一部分的粒徑大於300μm，第二部分的粒徑在300μm-150μm的範圍內，第三部分的粒徑小於150μm但不小於105μm，第四部分的粒徑小於105μm但不小於75μm，第五部分的粒徑小於75μm。本發明提供的鹼性鋅錳電池用鋅粉，其粒度組成呈均勻分布不同於常規鹼性鋅錳電池用鋅粉的正態分布，所製備得到的LR6鹼性鋅錳電池，大電流放電性能比常規鋅粉增加30%以上，且中小電流放電也有5%以上的增加。
文檔編號H01M6/06GK103071786SQ20121058260
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者吳濤, 李清湘, 董烈寒, 喬濤, 張木毅, 陳端雲, 李璇 申請人:深圳市中金嶺南科技有限公司