CN106207105A - 一种高性能锌银电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能锌银电池负极配比组成，按质量百分比计，锌银电池负极的配比成物为：氧化锌粉70%～75%，单质锌粉25%～30%。本发明通过研究，采用新的负极配比组成：氧化锌粉88.2%～93.1%，单质锌粉4.9%～9.8%，外加约为2%的添加剂，该配比负极锌银电池变化电流工作时输出电压的平稳性提高了14%～18%，电池的放电容量增加了10%以上，电池的比能量提高了10%以上。
Description
技术领域
本发明属于锌银电池技术领域，特别是涉及一种高比能量、高稳定性能锌银电池负极材料。
背景技术
锌银电池具有放电电压平稳，使用方便，可长时间大电流放电，比功率高，安全可靠等优点，自上世纪50年代实用化以来一直是世界各国武器***的主要化学电源。我国自上世纪60年代中期开始研制应用，并得到广泛的应用发展。随着科学技术的进步，各应用领域对锌银电池的比能量要求越来越高，原有锌银电池的技术水平已不能满足技术发展的需求。如某机动应用***，为了提高***的机动性能，在保证性能不降低的情况下，尽量减轻各组成产品的质量，对于配套锌银电池要求提高比能量。
目前，锌银电池负极采用的配比组成为通用的匹配组成，氧化锌粉70%～75%，单质锌粉25%～30%，该方案配比组成负极利用率低，变化电流工作时输出电压波动大。主要表现为：
①负极中原单质锌为非活性的，在电极充放电过程起导电作用，即该部分活性物质未被利用进行输出电能，因此导致负极利用率较低，据统计，原负极配比组成利用率为65%～75%。
②电流变化工作时输出电压平稳性差。由于负极的极化大、导电性能差，变化电流工作时，输出电压平稳性差，在高电压精度要求条件使用受到了限制。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种高性能锌银电池负极配比组成，该配比提高了锌银电池变化电流工作时输出电压的平稳性，增加了电池的放电容量，提高了电池的比能量。
本发明的技术方案是：一种高性能锌银电池，包含正极、负极和隔膜，按质量百分比计，其负极材料组成为：氧化锌粉88.2%～93.1%，单质锌粉4.9%～9.8%，外加约为1.5-3%的添加剂。
所述的添加剂包括导电剂量、多孔剂及负极稳定剂。
所述的正极由单质银粉组成，正容量与负极容量匹配一致。
所述的隔膜由三醋酸纤维素膜组成。
本发明与现有技术相比，采用该配比组成负极，电池变化电流工作时输出电压较平稳，输出电压平稳性提高了14%，电池放电容量增加了10%，电池比能量提高了10%。
本发明通过提高负极中氧化锌粉的含量，减少了原负极中导电剂单质锌粉的含量，负极在充电过程中由氧化锌粉生成活性物质单质锌的含量增加了，从而提高了负极的利用率，增加了电池的容量，提高了电池的比能量。
本发明通过添加剂的使用，添加剂包含高效的导电剂、多孔剂、负极稳定剂等，在原负极中导电剂单质锌减少的情况下，导电剂纳米碳粉的使用确保负极的导电性能不降低；多孔剂乙炔黑和聚乙烯醇的使用，增加负极的孔率，减少负极的极化，提高工作电压的稳定性；负极稳定剂三氧化二铋的使用，提高了负极在贮存过程中的稳定性能，确保电流变化工作时，输出电压的平稳性。添加剂包含高效的导电剂纳米碳粉、多孔剂乙炔黑和聚乙烯醇、负极稳定剂三氧化二铋。
具体实施方式
下面给出本发明的实施例：
实施例一
高比能量锌银贮备电池，负极配比组成为氧化锌粉92.1%，单质锌粉5.9%，外加约2%的添加剂。将该负极材料加入粘接剂调和成膏状，然后将其涂复于导电网上，烘干，加压成型；按负极容量相应比例加工正极；将正负电极包成化成电极，装槽后进行化成，化成用密度为1.3g/ml的KOH水溶液作为电解液，在25℃～35℃的温度范围内对电极进行化成，然后将电极用去离子水清洗至中性，分别将正极和负极烘干，组装成锌银电池，电池组的比能量提高了12%。
实施例二
长贮存寿命锌银贮备电池，负极配比组成为氧化锌粉90.2%，单质锌粉7.8%，外加约2%的添加剂。将该负极材料加入粘接剂调和成膏状，然后将其涂复于导电网上，烘干，加压成型；按负极容量相应比例加工正极；将正负电极包成化成电极，装槽后进行化成，化成用密度为1.3g/ml的KOH水溶液作为电解液，在25℃～35℃的温度范围内对电极进行化成，然后将电极用去离子水清洗至中性，分别将正极和负极烘干，组装成锌银电池；变化电流工作时输出电压的稳定性提高了14%～18%，电池组的比能量提高了11%。
Claims (4)
1.一种高性能锌银电池，包含正极、负极和隔膜，其特征在于：按质量百分比计，其负极材料组成为：氧化锌粉88.2%～93.1%，单质锌粉4.9%～9.8%，外加约为1.5-3%的添加剂。
2.根据权利要求1所述的高性能锌银电池，其特征在于：添加剂包括导电剂量、多孔剂及负极稳定剂。
3.根据权利要求1所述的高性能锌银电池，其特征在于：正极由单质银粉组成，正容量与负极容量匹配一致。
4.根据权利要求1所述的高性能锌银电池，其特征在于：隔膜由三醋酸纤维素膜组成。
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