本發明專利技術提供了一種無汞堿性電池負極材料及其制備方法，該方法將50~55重量份無汞鋅粉與0.3~1.5重量份聚丙烯酸鈉混合攪拌，得到混合物；然后將所述混合物、23~35重量份電解液與1.2~2.5重量份去離子水混合，抽真空攪拌，得到無汞堿性電池負極材料，所述聚丙烯酸鈉為包含兩種或兩種以上不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。與現有制備方法相比，本發明專利技術僅添加聚丙烯酸鈉作為負極粘結劑，通過不同顆粒度聚丙烯酸鈉的配合，形成較好的網絡搭配結構，使無汞鋅粉顆粒與不同顆粒度的聚丙烯酸互相嵌合在一起，形成難以移動的狀態，從而無需添加聚丙烯酸就可解決的負極材料的分層和沉降問題，使制備方法簡單且易得到較均勻的負極材料。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電池材料
，尤其涉及。
技術介紹
堿性鋅錳電池具有大容量、大電流放電、長貯存壽命等優異性能，同時價格也相對較低，因此至今仍是使用最廣、產量最大的一種電池。堿性鋅錳電池是以電解二氧化錳(EMD)為正極活性物質，特制金屬鋅粉為負極活性物質，氫氧化鉀為電解質的一種新型化學電源。由于鋅在堿性溶液中熱力學上不穩定,可與堿液發生反應放出氫氣,不僅使電池在貯存和使用過程中容量降低，放出的氫氣還會使電池產生變形、電解液滲漏甚至爆炸，因此傳統的堿性電池都采用鋅粉汞齊化的方法，形成汞齊化膜將鋅粉表面覆蓋均勻平整，改變鋅粒表面狀況，使鋅電池活化，從而提高電池的電性能，降低鋅的腐蝕速度，降低電池的漏液率。隨著國內和國際上對環保的重視程度越來越高，對電池行業，特別是堿性鋅錳電池中有害元素的添加量的要求也越來越嚴格。我國在1997年12月31日就發布了《關于限制電池產品中汞含量的規定》，其規定自2001年I月I日起，禁止生產汞含量超過0.025%的堿性鋅錳電池，自2005年I月I日起，禁止生產汞含量超過0.0001%的堿性鋅錳電池。為了替代汞在鋅錳電池負極的作用，很多研究機構和公司開發了各種各樣的添加齊U，作為負極材料的組分，常用的包括氧化銦、氫氧化銦以及兩者的混合物，或者是各類有機化學物質。同時，對鋅粉也進行了改進，添加了諸如稀土元素以及銦、鉍、鉛、鈣等多種可以提高鋅析氫電位的微量金屬，以減小鋅粉在堿性溶液中的自腐蝕速度。 目前，各研究機構和生產企業采用和使用的負極材料組成主要為鋅粉、電解液、去離子水、氧化銦或氫氧化銦或兩者的混合物、聚丙烯酸與聚丙烯酸鈉。如申請號為CN200710133489.X的中國專利公開了無汞堿性鋅錳電池用負極材料及其制備方法，其中負極材料包括如下組分:14 18重量份的鋅粉、0.008^0.012重量份的氧化銦、0.06、.09重量份的聚丙烯酸、0.06、.09重量份的聚丙烯酸鈉、6 7重量份的電解液與1.2^1.5重量份的去離子水。首先將鋅粉、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉與氧化銦混合，攪拌均勻然后加入電解液與去離子水在真空下攪拌，得到負極材料。但由于其中含有聚丙烯酸，具有較強的粘性，并且在堿性電解液中粘度更大，容易團聚，不易分散，因此在制備過程中需要進行較長時間的攪拌，操作繁瑣。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術要解決的技術問題在于提供，該負極材料較均勻且制備方法簡單。本專利技術提供了一種無汞堿性電池負極材料，包括:無汞鋅粉50 55重量份;電解液23 35重量份;去離子水1.2 2.5重量份；聚丙稀酸鈉0.3 1.5重量份；所述聚丙烯酸鈉為包含兩種或兩種以上不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。優選的，所述無汞鋅粉包含稀土元素。優選的，所述無汞鋅粉的顆粒度為30(Γ20 μ m。優選的，所述電解液包括:氫氧化鉀或氫氧化鈉3(T42wt%;氧化鋅2 7wt%;去離子水余量。優選的，所述無汞堿性電池負極材料不含聚丙烯酸。優選的，所述聚丙烯酸鈉為包含兩種不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。優選的，所述兩種不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒中顆粒度較大的聚丙烯酸鈉顆粒與顆粒度較小的聚丙烯酸鈉顆粒的質量比為(廣3):1。本專利技術還提供了一種無汞堿性電池負極材料的制備方法，包括以下步驟:A)將5(Γ55重量份無汞鋅粉與0.3^1.5重量份聚丙烯酸鈉混合攪拌，得到混合物；B)將所述混合物、23 35重量份電解液與1.2^2.5重量份去離子水混合，抽真空攪拌，得到無汞堿性電池負極材料；所述聚丙烯酸鈉為包含兩種或兩種以上不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。優選的，所述步驟A中攪拌的時間為3 lOmin。優選的，所述步驟B具體為:將所述混合物、23 35重量份電解液與1.2 2.5重量份去離子水混合，攪拌5 15min,然后抽真空攪拌2 5min,得到無萊堿性電池負極材料。本專利技術提供了，該方法將5(Γ55重量份無汞鋅粉與0.3^1.5重量份聚丙烯酸鈉混合攪拌，得到混合物；然后將所述混合物、23 35重量份電解液與1.2^2.5重量份去離子水混合，抽真空攪拌，得到無汞堿性電池負極材料，所述聚丙烯酸鈉為包含兩種或兩種以上不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。與現有制備方法相t匕，本專利技術僅添加聚丙烯酸鈉作為負極粘結劑，通過不同顆粒度聚丙烯酸鈉的配合，形成較好的網絡搭配結構，使無汞鋅粉顆粒與不同顆粒度的聚丙烯酸互相嵌合在一起，形成難以移動的狀態，從而無 需添加聚丙烯酸就可解決的負極材料的分層和沉降問題，避免了因聚丙烯酸粘度較大而帶來的制備方法操作繁瑣、制備時間較長的缺點，使制備方法簡單、省時且易得到較均勻的負極材料。附圖說明圖1為本專利技術實施例1中得到的無汞堿性電池負極材料組裝的LR20型電池與含有聚丙烯酸成分的負極材料組裝的LR20型電池的大電流放電性能對比曲線圖。具體實施例方式本專利技術提供了一種無汞堿性電池負極材料，包括:無汞鋅粉 50 55重量份；電解液 23 35重量份；去離子水 1.2 2.5重量份；聚丙婦酸鈉0.3 1.5重量份；所述聚丙烯酸鈉為包含兩種或兩種以上不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。其中，所述無汞鋅粉優選為52 55重量份。所述無汞鋅粉為本領域技術人員熟知的添加有提高鋅粉析氫電位的微量金屬的無汞鋅粉，所述微量金屬為銦、鉍、鈣、鋁等對鋅粉析氣量有抑制性或對生產有益的元素，本專利技術所述無汞鋅粉優選還添加有稀土元素，所述稀土元素的濃度為6(T250ppm，添加有稀土元素的無汞鋅粉，顆粒形狀較復雜，部分無汞鋅粉的顆粒可呈現“融孔”，表現為無汞鋅粉的松裝密度較大、析氣量較低、儲存性能較好。為了達到更好的降低無汞鋅粉析氣量的效果，本專利技術還優選所述無汞鋅粉的顆粒度為300 20 μ m,更優選為200 50 μ m。按照本專利技術，所述電解液優選為25 33重量份。所述電解液優選包含3(T42wt%的氫氧化鉀或氫氧化鈉、2 7wt%的氧化鋅與余量的去離子水。所述氫氧化鉀或氫氧化鈉的濃度優選為35 40w t%，所述氧化鋅的濃度優選為3飛wt%。堿性電池在使用中或是在自放電時，負極的反應均是無汞鋅粉與氫氧根離子反應生成氫氧化鋅，然后氫氧化鋅再分解為氧化鋅和水，因此根據化學反應平衡的原理，氧化鋅的存在可抑制儲存時電池的自放電反應。所述聚丙烯酸鈉優選為0.5^1.2重量份。本專利技術中所述聚丙烯酸鈉優選為包含兩種或兩種以上不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。聚丙烯酸鈉為一種顆粒狀物質，具有吸水膨脹的特性，在負極材料中可起到支撐作用，在本專利技術中通過不同顆粒度的聚丙烯酸鈉的配合，形成較好的網絡搭配體系，使鋅粉顆粒與不同顆粒度的聚丙烯酸鈉互相嵌合在一起，形成較難移動的狀態，同時配合電解液加入量的多少，從而可解決負極材料的分層與沉降問題。本專利技術中所述聚丙烯酸鈉更優選為包含兩種不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒，其中顆粒度較大的聚丙烯酸鈉顆粒與顆粒度較小的聚丙烯酸鈉顆粒的質量比優選為(Γ3):1，更優選為(1.5^2.5):1。不同顆粒度的聚丙烯酸鈉與添加有稀土元素的無汞鋅粉復雜的顆粒形狀相結合，提高了負極材料組分之間的結合性。所述去離子水優選為1.8^2.5重量份。按照本專利技術，所述無汞堿性電池負極材料優選不包含聚丙烯酸。利用不同顆粒度的聚丙烯酸鈉解決了負極材料的分層與沉降問題，從而使本專利技術負極本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種無汞堿性電池負極材料，其特征在于，包括：所述聚丙烯酸鈉為包含兩種或兩種以上不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。FDA00002761871900011.jpg
【技術特征摘要】
1.一種無汞堿性電池負極材料，其特征在于，包括:無汞鋅粉 50 55重量份；電解液 23 35重量份；去離子水 1.2 2.5重量份；聚丙烯酸鈉0.3 1.5重量份； 所述聚丙烯酸鈉為包含兩種或兩種以上不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。2.根據權利要求1所述的無汞堿性電池負極材料，其特征在于，所述無汞鋅粉包含稀土元素。3.根據權利要求1所述的無汞堿性電池負極材料，其特征在于，所述無汞鋅粉的顆粒度為300 20 μ m。4.根據權利要求1所述的無汞堿性電池負極材料，其特征在于，所述電解液包括: 氫氧化鉀或氫氧化鈉3(T42wt% ； 氧化鋅2 7wt% ； 去離子水余量。5.根據權利要求1所述的無汞堿性電池負極材料，其特征在于，所述無汞堿性電池負極材料不含聚丙烯酸。6.根據權利要求1所述的無汞堿性電池負極材料，其特征在于，所述聚丙烯酸鈉為包含兩種不同顆粒度的聚丙烯酸鈉顆粒。7.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：商景鵬，胡春益，
申請(專利權)人：中銀寧波電池有限公司，
類型：發明
國別省市：
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