CN113702235A - 一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，具体操作步骤如下：步骤1：取质量为m1的待测锌膏样品于容器B中密封，再将其置于容器A中并密封；步骤2：在设定温度下，将步骤1中容器A置于加热设备一定时间后，取出容器B；步骤3：将容器B中锌膏分离出的电解液倒入质量为m2的容器C中，称重仪器称量质量为m3。锌膏稳定性采用锌膏在设定温度和时间下的沉降率表征，沉降率越大，则锌膏稳定性越差，锌膏稳定性＝(m3‑m2)/m1，该方法操作简单，所用设备易得，测试结果量化，可形象表征锌膏的稳定性，更好的判断碱锰电池质量。
Description
技术领域
本发明涉及碱锰电池制备领域，尤其是一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法及其装置。
背景技术
碱锰电池是在碱性锌锰电池的基础上发展而来，其应用无汞化的锌粉及新型添加剂和KOH电解质溶液，在不改变原碱性电池放电特性的同时，又能充电使用几十次到几百次，电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。碱锰电池有着环保、经济和优异的电储存性能，使用范围越来越广。
碱锰电池的负极材料锌膏是锌粉与电解液和粘合剂及其它添加剂形成的稳定均匀的膏体，锌粉周围均匀地分布着电解液，以确保锌粉颗粒表面在电池放电时各部位有均匀反应。当电池在储存时，锌膏中会有电解液分离趋势，分离出来的电解向封口处和正极环方向迁移，使正极环变松散，增加了内阻，正极活性物质利用率下降，放电性能恶化。
目前，行业内一般只对在特定条件下，放置一定时间的电池进行老化测试，以评估老化后电性能，但电池老化与多种因素有关，这些因素涉及钢壳、正极粉、负极锌膏、铜钉等，因此这种评价方法无法评估锌膏的老化沉降程度。因此，设计一种锌膏稳定性的定量测试方法和装置是有必要的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种锌膏稳定性的定量测试方法和装置，能简单快速测出锌膏稳定性，为碱锰电池质量分析提供依据。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，具体操作步骤如下：
步骤1：取质量为m1的待测锌膏样品于容器B中密封，再将其置于容器A中并密封；步骤2：在设定温度下，将步骤1中容器A置于加热设备一定时间后，取出容器B；步骤3：将容器B中锌膏分离出的电解液倒入质量为m2的容器C中，称重仪器称量质量为m3。
锌膏稳定性采用锌膏在设定温度和时间下的沉降率表征，沉降率越大，则锌膏稳定性越差，所述锌膏稳定性＝(m3-m2)/m1
作为优选，所述设定温度为70℃。
作为优选，所述时间为2-7天。
作为优选，所述加热设备为保温箱、干燥箱、水浴锅、油浴锅、水浴槽或油浴槽中的一种。
作为优选，所述加热设备为水浴锅、油浴锅、水浴槽或油浴槽时，容器A中需加导热溶剂水或油，所述容器A中导热溶剂的液位高于容器B中锌膏4的液位。
作为优选，所述容器A中导热溶剂为水时，水的上表面用石蜡密封，防止水分蒸发。
作为优选，所述容器A采用带磨口的玻璃容器，以确保密封性。
作为优选，所述称重仪器为天平、电子秤、弹簧秤中的一种。
一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试装置，其特征在于，所述装置包括容器A、容器B和加热设备，所述锌膏置于容器B中，容器B置于容器A中，再将所述容器A置于加热设备中。
电池70℃放置7天相当于电池在常温下储存一年，实际中，2天后即可观察到不同锌膏沉降率的明显区别，因此实际测试锌膏稳定性时，可以根据锌膏的测试结果缩短测试时间。
本发明的有益效果是：
(1)锌膏稳定性的定量测试装置只需要3个容器和加热设备即可，测试设备易得，测试成本低；
(2)锌膏稳定性的定量方法通过沉降率表征，通过称重就可以获得锌膏稳定性数据，测试方法简单，易操作；
(3)在锌膏测试时，装锌膏容器密封，再将装新膏的容器密封在一个密封容器中，如果用水加热，水面做蜡封，测试过程密封性好，有效控制锌膏中水分挥发，提高了测试的准确性；
(4)锌膏稳定性测试结果定量化，更加直观形象的分析锌膏的质量，指导锌膏生产工艺，为锌膏质量提升提供可靠依据。
附图说明
图1为锌膏稳定性定量测试装置示意图(加热装置为水浴槽或油浴槽时)。
具体实施方式
实施例1-5：分别对5种不同工艺制备的碱锰电池的锌膏稳定性进行测试。
一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，具体操作步骤如下：
步骤1：取质量为40g的待测锌膏样品于容器B中密封，再将其置于带磨口的玻璃容器A中并密封；步骤2：在70℃下，将步骤1中容器A置于水浴加热槽中保温2天后，取出容器B；步骤3：将容器B中锌膏分离出的电解液倒入质量为2.8g的容器C中，称量质量为m3。
锌膏稳定性采用锌膏在设定温度和时间下的沉降率表征，沉降率越大，则锌膏稳定性越差，计算锌膏稳定性＝(m3-2.8))/40，锌膏稳定性见表1，从表1结果可以得到，锌膏5号的稳定性最好，说明1号锌膏的稳定性最佳。
表1实施例1-5锌膏稳定性测试结果
| 类别 | 1号锌膏 | 2号锌膏 | 3号锌膏 | 4号锌膏 | 5号锌膏 |
| m<sub>3</sub>(g) | 3.27 | 3.54 | 3.88 | 4.79 | 6.03 |
| 锌膏稳定性(％) | 1.18 | 1.85 | 2.70 | 4.98 | 8.08 |
实施例5-10：
将实施例1-5的5种锌膏放置在加热容器中7天对其稳定性进行测试(其他测试方法和条件同实施例1-5),测结果如表2，表2和表1对比可知，锌膏稳定性随时间延长会降低，但测试时间2天和测试7天，锌膏稳定性好坏结果一致。
表2实施例5-10锌膏稳定性测试结果
| 类别 | 1号锌膏 | 2号锌膏 | 3号锌膏 | 4号锌膏 | 5号锌膏 |
| m<sub>3</sub>(g) | 3.30 | 3.59 | 3.95 | 5.10 | 7.69 |
| 锌膏稳定性(％) | 1.25 | 1.98 | 2.88 | 5.75 | 12.23 |
本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的用来更深刻理解本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，具体操作步骤如下：步骤1：取质量为m1的待测锌膏样品于容器B中密封，再将其置于容器A中并密封；步骤2：在设定温度下，将步骤1中容器A置于加热设备一定时间后，取出容器B；步骤3：将容器B中锌膏分离出的电解液倒入质量为m2的容器C中，称重仪器称量质量为m3。
2.如权利要求1所述一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，所述锌膏稳定性采用锌膏在设定温度和时间下的沉降率表征，沉降率越大，则锌膏稳定性越差，所述锌膏稳定性＝(m3-m2)/m1。
3.如权利要求2所述一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，所述设定温度为70℃。
4.如权利要求1-3任意一项所述一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，所述时间为2-7天。
5.如权利要求1所述一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，所述加热设备为保温箱、干燥箱、水浴锅、油浴锅、水浴槽或油浴槽中的一种。
6.如权利要求5所述一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，所述加热设备为水浴锅、油浴锅、水浴槽或油浴槽时，容器A中需要加导热溶剂水或导热油。
7.如权利要求6所述一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，所述容器A中导热溶剂为水时，水的上表面用石蜡密封，防止水分蒸发。
8.如权利要求1所述一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，所述容器A采用带磨口的玻璃容器，以确保密封性。
9.如权利要求1所述一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试方法，其特征在于，所述称重仪器为天平、电子秤、弹簧秤中的一种。
10.一种碱锰电池用锌膏稳定性的定量测试装置，其特征在于，所述装置包括容器A、容器B和加热设备，所述锌膏置于容器B中，容器B置于容器A中，再将所述容器A置于加热设备中。
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