[发明专利]电池阳极

说明书

技术领域

本发明涉及电池，并涉及相关的组件和方法。

发明背景

电池例如碱性电池通常用作电能来源。一般来讲，电池包含负极(阳 极)和正极(阴极)。阳极包含可被氧化的活性材料(如锌粒)；阴极包 含可被还原的活性材料(如二氧化锰)。阳极活性材料能够还原阴极活性 材料。为了防止阳极活性材料与阴极活性材料直接反应，这些电极通过隔 板彼此电隔离。

当电池用作诸如移动电话的装置内的电能来源时，与电极进行电接 触，从而使电子流过所述装置并使得发生各自的氧化和还原反应以提供电 能。与电极接触的电解质包含流过位于电极之间的隔板的离子，以在放电 过程中在整个电池中保持电荷平衡。

发明概述

本发明涉及电池，并涉及相关的组件和方法。

在一个方面，本发明的特征在于包含颗粒的阳极。颗粒中的一些或全 部包含合金，所述合金包含锌和约30ppm至约150ppm的铟、约30ppm至约 150ppm的铋、以及约5ppm至约25ppm的铝。

在另一个方面，本发明的特征在于一种电池，所述电池包括外壳、设 置在外壳内的阳极、设置在外壳内的阴极、以及位于阳极和阴极之间的隔 板。阳极包含颗粒，并且颗粒中的一些或全部包含合金，所述合金包含锌 和约30ppm至约150ppm的铟、约30ppm至约150ppm的铋、以及约5ppm至 约25ppm的铝。

在一个附加方面，本发明的特征在于这样一种方法，所述方法包括离 心地雾化熔融的合金以提供颗粒。所述熔融的合金包含锌和约30ppm至约 150ppm的铟、约30ppm至约150ppm的铋、以及约5ppm至约25ppm的铝。

实施方案可包括下列一个或多个特征。

合金可包含约15ppm至约25ppm(例如，约18ppm至约22ppm)的 铝。合金可包含约60ppm至约80ppm(例如，约65ppm至约75ppm)的铟。 合金可包含约75ppm至约95ppm(例如，约80ppm至约90ppm)的铋。在一 些实施方案中，合金可包含约20ppm的铝、约70ppm的铟、和/或约85ppm 的铋。

在某些实施方案中，合金可包含钙。在一些实施方案中，合金可基本 上不含汞、铅、铁、镉、和/或铊。在某些实施方案中，合金可包含无汞 锌。在一些实施方案中，合金可基本上不含汞锌。

在某些实施方案中，颗粒中的一些或全部可包含合金，所述合金基本 上由锌和约30ppm至约150ppm的铟、约30ppm至约150ppm的铋、以及约 5ppm至约25ppm的铝组成。

颗粒中的一些或全部可通过离心雾化来生产。颗粒中的一些或全部可 具有至少约40微米(例如，至少约45微米，至少约80微米，至少约400 微米)和/或最多约900微米(例如，最多约400微米，最多约80微米， 最多约45微米)的尺寸(例如，直径)。

按重量计至少约30％(例如，按重量计至少约40％，按重量计至少约 50％，按重量计至少约60％，按重量计至少约70％，按重量计至少约80％， 按重量计至少约90％，按重量计至少约95％)的颗粒可为球形。每个球形颗 粒均可具有约1.0至约2.0的纵横比，其中纵横比等于颗粒的最长轴线与 最长轴线的平均中垂线的比率。

阴极可包含MnO₂。

电解质可为碱性的。

熔融的合金可在包含氧的气氛中离心地雾化。在某些实施方案中，熔 融的合金可在包含最多约1.2％(例如最多约1％，最多约0.9％，最多约 0.7％，最多约0.5％，最多约0.3％，最多约0.1％)氧的气氛中离心雾化。

该方法可包括将颗粒掺入到阳极中。

实施方案可包括下列一个或多个优点。

在一些实施方案中，包括该合金(例如，在阳极中)的电池可为一种 较安全和/或可靠的电源。例如，该电池可表现出较低量的放气和/或其内 容物中的一种或多种(例如，其电解质)可相对不太可能渗漏。在某些实 施方案中，该合金可相对不太可能对环境产生不利影响。

在一些实施方案中，包括该合金(例如，在阳极中)的电池可表现出 较好的电化学性能(例如，放电性能)。在某些实施方案中，包括该合金的 电池可既表现出较好的电化学性能又表现出较低的放气。