[发明专利]一种用于延长锌银电池干态贮存寿命的极片保护方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及锌银电池干态贮存寿命延长技术，特别是长贮存寿命电池的应用与该发明有关。该发明用于贮存寿命要求较高的导弹、火箭等武器装备。

背景技术

于1988年申请专利（CN 87202960,1988）的锌银电池延寿技术代表了这个领域的水平，该延寿技术主要依靠由延寿开关和熔丝组成的延寿装置，在激活电池时，控制延寿开关闭合，将熔丝并接在电池组正负极间，使电池组迅速达到使用要求，从而延长电池组的干贮存寿命。采用这种装置可将锌银电池干贮存寿命延长到20年左右，但该装置结构较复杂，应急使用灵活性较繁琐，一直以来，并未得到实际使用。

锌银电池产品生产完成后检验入库干态贮存，待需执行任务时，取出使用，此时要求经过长期贮存后电池仍能满足使用要求。电池经过一定贮存期后，会发生放电电压下降、容量衰减等现象，造成应急使用灵活性差，甚至不能满足使用要求。

目前锌银电池的干态贮存寿命一般只有5～8年，已不能满足未来导弹、运载火箭等装备对锌银电池的干态贮存寿命需求（12年以上）。因此，延长锌银电池干态贮存寿命极片保护技术便显得尤为重要。

发明内容

本发明解决的问题是延长锌银电池干态贮存寿命，为解决所述问题本发明提供一种延长锌银电池干态贮存寿命的极片保护方法。

本发明所提供的延长锌银电池干态贮存寿命的极片保护方法，包括：

步骤一、将化成干燥好的正、负极片分别浸泡在成膜剂中，所述成膜剂海藻酸钠、CMT-85、E-85ME、DCA-9A、羧甲基纤维素钠、PVA、阿拉伯树胶、淀粉、硅酸钠、活性糊料SAC中的任意一种；

步骤二、对浸泡后的正、负极片进行固化处理，在正、负极片表面形成一层保护膜。

进一步，所述成膜剂的质量浓度不大于10%。

进一步，所述正极片浸泡在质量浓度为0.5%-10%的E-85ME水溶液中；所述负极片浸泡在质量浓度为1%-8%的醚化淀粉水溶液中。

进一步，还包括正、负极片浸泡之前进行预湿，浸泡之后进行沥干、刮制，然后进行固化处理。

进一步，浸泡与固化参数如下：浸泡时间为2s-30s；固化温度为                    60℃-75℃；固化时间为固化时间16h-22h。

本发明的优点包括：将化成干燥好的正负极片分别浸泡于不同浓度成膜剂中一定时间，便在极片表面生成一层薄保护膜，该层保护膜隔离了极片与外界环境的物质、能量交换，大大降低了正极分解，进而抑制负极氧化，从而降低电池容量衰减，使锌银电池干态贮存寿命提高至12年甚至更久，而且保护后对极片放电使用无任何影响。

本发明能满足未来导弹武器、运载火箭等武器装备对锌银电池的使用需求。干态贮存寿命延长后，可减少武器装备用锌银电池更换次数，在一定程度上减少浪费，节约成本。

附图说明

图1：某导弹型号用锌银电池负载曲线图。

图2：放电曲线比较图。

图中：a.采用极片保护技术单体电池放电曲线；b.未采用保护技术单体电池放电曲线。

具体实施方式

   由背景技术可知，现有技术中锌银电池干态贮存寿命短，发明人研究认为造成锌银电池干态贮存过程中电性能下降的原因主要有正极活性物质分解、负极活性物质氧化及隔膜老化。

贮存过程中，正极片中的AgO易发生下列分解反应：

该反应表示AgO分解成Ag₂O和氧气，这个反应不但影响电池的容量，而且影响电池的电压。该反应同样有Ag₂O生成，会造成电池的电压下降，同时有氧气产生，不仅减少了正极活性物质AgO的含量，而且生成的氧气，会渐渐与负极的活性锌粉反应，致使锌粉被氧化，容量衰减。AgO分解与Zn被氧化是链锁反应，相互促进，对电性能衰减的影响较大。

负极表面钝化的来源包括电池封闭空间内的O₂、CO₂、水蒸气及其它活性气体，而最主要的来源是正极中AgO分解产生的O₂。氧气与锌电极表面的活性物质发生下列反应，形成一层钝化膜：

                      

                   

   当这层钝化膜积累到一定程度时，也会引起电池的激活时间延长和电压下降，尤其是高倍率放电条件下的电压下降。