[其他]锌-碱电池

说明书

本发明涉及一种改进的锌-碱电池。它用锌作为阳极活性材料，碱性水溶液为电解质，二氧化锰、氧化银、氧化汞、氧或类似物质作为阴极活性材料。特别是，它涉及一种使用一定配比的铟、铅、镉、镓、镍、铝和碱性稀土金属的锌合金作为阳极，从而能减少阳极锌表面汞齐化所需用的汞含量的锌-碱电池。

锌-碱电池存在的共同问题是由电解质引起的阳极锌的腐蚀。即锌在碱性电解质中是如此活泼，以至在长时间存贮过程中与电解质发生反应，从而按照以下方程发生自腐蚀：

由腐蚀而产生的氢气使得电池内气压升高，将有引起电解质泄漏、电池破裂等的危险。因此，作为一项工业技术，人们迄今为止是采用汞齐化的氢粉末来增加氢的过电压，使腐蚀被抑制在某一特许的水平上。这些粉末是通过向锌中加重量占5%至10%的汞来制备的。然而，近几年来，社会上对于降低电池中的汞含量，从而减轻环境污染的要求日益增加，所以对此进行了广泛研究。例如，已提出使用向锌中加入铅、镓、铟等具有很高氢过电压的材料，用所形成的锌合金粉末来提高抗腐蚀性及减少水银含量的种种方法。这些方法在抗腐蚀方面取得了一定的效果，并且在把汞含量降低至3%重量百分比时给出了具有大致令人满意的抗腐蚀性能的锌阳极。然而，继续降低汞的含量时，用这些方法得到的锌阳极不再具有足够的抗腐蚀性，且贮存过程中产生的氢气聚集在阳极活性物质的表面成其附近，这将使得放电性能降低，有时能引起电池膨胀或电解质泄漏，这样它们就有贮存性能不好的缺点。

而且，主要是从改进锰干电池的角度，也提出了这样的看法：使用通过向锌或锌合金加铟而得到的锌合金作为阳极，可以得到好的抑制腐蚀的效果〔日本专利应用KOKOKU.No.3204/58〕。上述方案的说明中包括一些例子，在这些例子中，除了铟之外，还从铅、镉、铝、镁、铁、铬、钙、汞、铋、锑、银、硅、镍、锰等元素中选取一个或几个元素作为杂质或作为添加剂加到锌中。然而，它没有清楚地说明究竟上述各元素是各自作为杂质存在于锌中，还是作为有效添加剂加入的，只是讲了铟和铅联合作为添加元素。而且，除了铟和铅以外，它既没有说明哪个元素对抑制腐蚀是有效的，也没有给出应该加入的各元素的合适的剂量。这样，对综合应用这些元素的效益还从来没有进行过研究，从找出一个有效的锌合金成分，特别是对锌-碱电池更是如此。

附图是一个侧视图，它表示按照本发明利用锌合金粉末作为阳极活性材料的钮扣形氧化银电池的断面。

有关图中数字符号的说明列表如下：

1.密封板，

1″.密封板内表面的镀铜层，

2.锌阳极，

3.电解质吸收剂，

4.隔板，

5.阴板，

6.阴极环，

7.阴极容器，

8.填料。

本发明的主要目的是要获得一种具有低污染和综合性能优良，包括放电性能。贮存特性及防止碱溶液泄漏等的锌-碱电池。其方法是应用含有一定化学成分的铟、铅、镉、镓、镍、铝和碱性稀土金属的锌合金作为阳极。这就可以减少混汞的比率而不使阳极的抗腐蚀性和放电性能降低。

更详细地说，本发明的特征在于使用一种锌合金作为所谓锌-碱电池的阳极。该合金含有铟、铅、镉和镓中的至少一种元素，这些元素总起来占合金重量的0.01-0.5%，以及重量为0.01-0.5%的镍，还可以含铝、镁、钙、钡、锶中的一种，其重量为0.005-0.2%。这种锌-碱电池利用锌为阳极活性材料，由主要含有氢氧化钾，氢氧化钠及类似物质的碱性水溶液为电解质，以二氧化锰、氧化银、氧化汞、氧等等为阴极活性材料。通过这种方法，本发明实现了低污染的锌-碱电池。

尽管是作为推断，已经达到上述目的的本发明的效果可以按照下述说明来理解。