[发明专利]碱性集电极阳极

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2010年11月17日提交的美国临时申请第61/414,704号的优先权权益，将其通过引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开主要涉及电池，且更具体而言，涉及碱性电池，其包括阴极、集流阳极和碱性电解质。本公开进一步涉及可用于阳极的基于铜的合金。

背景技术

电池一般包括阳极、阴极和电解质。已知具有碱性电解质的电池易于发生氢析气(Hydrogen gassing)。氢气会因集流阳极材料的腐蚀而产生。过多析气会是不合需要的，这是因为其会引起电池穿孔并且使碱性电解质渗漏，这样会在贮藏和/或使用期间缩短电池的保存期限并且降低电池的安全性。为了减少析气，可以将保护涂层或镀层应用到阳极上。然而，进行这种处理会是昂贵的，因而需要（优选在没有引入保护涂层或镀层的情况下）进一步减少电极析气。

发明内容

发明概述

为了减少在使用基于铜的阳极的电池中的氢析气，可以使用锡或与锡相似的适于涂覆或电镀的其他元素电镀基于铜的阳极。然而，镀层的厚度通常小于5μm并且镀层易于出现如小孔、未电镀表面和裂缝的缺陷。氢而后会由这些缺陷产生，致使镀层无效。因此，需要一种能够在没有保护涂层或镀层的情况下减少氢析气的阳极材料。

在一个实施方式中，本发明提供了一种碱性电池，其包括阴极、碱性电解质和基于铜的阳极，所述基于铜的阳极在没有保护涂层或镀层的情况下将氢析气减至小于使用镀锡260黄铜所观察到的产生气体的50%。

在另一个实施方式中，本发明提供了一种用于电池阳极的合金，其在没有保护涂层或镀层的情况下将氢析气减至小于使用镀锡260黄铜所观察到的产生气体的50%，按wt%计，所述合金包含0.01%至9.0%的锡，不超过1%的磷，不超过1%的杂质元素(incidental element)和杂质，以及余量的铜。

在又一个实施方式中，本发明提供了一种用于电池阳极的合金，其在没有保护涂层或镀层的情况下将氢析气减至小于使用镀锡260黄铜所观察到的产生气体的50%，按wt%计，所述合金包含1.0%至40%的锌，0.01%至5.0%的锡，不超过1%的磷，不超过1%的杂质元素和杂质，以及余量的铜。

鉴于下列详细说明，本发明的其他方面将变得明显。

发明详述

在详细说明本发明的任何实施方式之前，可以理解的是，本发明的应用不限于在下列说明中所提出的组成配置和构造细节。本发明能够采用其他实施方式并且能够以多种方式被实践或被实施。

在一些实施方式中，在本文中描述的涉及锡的组分还包含和包括作为全部锡或部分锡的替代物的相似元素(例如，铟)。

本发明的方面涉及一种包括阴极、基于铜的阳极和碱性电解质的电池，其减少了氢析气。在一些实施方式中，所述阴极可以用二氧化锰、氧化镍、氧化银等等制造。所述碱性电解质可以由本领域中通常已知的溶液(例如，氯化铵或氢氧化钾)制造。在一些实施方式中，所述电池是可再充电的。