CN1328809C - 无汞碱性扣式电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及扣式电池领域，公开了一种无汞碱性扣式电池的制造方法。本发明包括正极整体准备、负极整体准备及正极与负极组合三大步骤；所述负极整体准备步骤为：(1)负极盖准备；(2)尼龙密封圈准备；(3)负极一体化组合件的制造；(4)将(3)步所得的负极一体化组合件与无汞负极锌膏组合，制得负极整体。依本发明所得的碱性扣式电池，不含汞成分，而其负极锌膏内无需再添加任何抑气缓蚀剂，如铟金属或其氢氧化物、氧化物及有机缓蚀剂等，且具有强耐漏性能。
Description
技术领域
本发明涉及扣式电池领域，具体地说，涉及一种无汞碱性扣式电池的制造方法。
背景技术
随着人类社会文明的进步，人们的环保意识日益加强，含汞成分的电池因对环境和人类健康构成威胁而必须停止使用。因此，目前绝大多数锌/锰系列(包含碳性和碱性)电池已经实现了无汞化。但是，碱性扣式电池在实现无汞化的研发过程中就会遇到如何抑制无汞负极锌膏因与金属负极盖接触产生气体而导致电池膨胀和如何提高扣式电池密封性能即耐爬碱性能的问题。
常规的碱性扣式电池负极系由铜镍片片材冲制而成的镍外凸面铜内凹面的负极盖，而电极盖在冲制过程中会造成内凹面的铜层受到损害，出现细小裂纹而导致该种铜镍片片材的基材金属铁或镍外露，当负极锌膏与负极盖接触时，就会发生化学反应而产生气体引起电池膨胀；又由于扣式电池的体积较小，难以在其内部预留可以舒缓气体压力的“空气室”，因此，若负极锌膏内不含有用以保护负极并抑制产气的汞成分，就会出现扣式电池因内部气体压力原因而导致的电池膨胀进而严重变形的后果。
中国专利ZL 01234722.1无水银碱性钮形电池，其说明书公开了一种扣式电池负极盖的结构及制造方法，即按照常规的生产工艺，将金属基材制成负极片后，电镀镍或铜，然后再通过电镀的形式在负极片上滚镀一层金属铟或锡。但是，通过这种方法得到的扣式电池负极，必须配合含有金属铟成分的无汞负极锌膏，才可进一步制成无汞碱性扣式电池；而且，经过电镀方式得到的负极盖，其与负极锌膏非接触的一面多少会有金属锡或铟沉积，从而需要附加工序给予除去。
此外，由于常规的扣式电池内部没有预留“空气室”，所以，即使在含汞的条件下，其内部之气体内压仍会产生扰动而影响电池的耐爬碱性能，容易加速爬碱漏液；而在无汞的情况下其耐漏性能会更差。因此，如何减慢爬碱漏液速度，提高扣式电池的耐爬碱性能，仍是碱性扣式电池实现无汞化而迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种无汞碱性扣式电池的制造方法，依此方法制得的扣式电池，不含汞成分，且具有强耐漏性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：无汞碱性扣式电池的制造方法，包括正极整体准备、负极整体准备及正极与负极组合三大步骤；所述负极整体准备步骤为：(1)负极盖准备：按常规工艺将锡镍片冲制成负极盖，溶剂除油及干燥→称量、计量，酸浸蚀，清洗→在60～120℃的镀锡镀液中滚镀1～3小时→清洗及热风干燥、冷却，其中镀锡镀液的主要成分为亚锡盐和强碱溶液；(2)尼龙密封圈准备：按常规工艺制得尼龙密封圈→浸入具挥发性的尼龙树脂溶液中，浸泡完全后取出沥干→干冰处理→烘干，冷却；(3)负极一体化组合件的制造：将(1)步及(2)步所得的负极盖和尼龙密封圈组合，在温度160～210℃、压力3.5～6Kgf/cm2和时间6～12秒的条件下热压熔融粘合；(4)将(3)步所得的负极一体化组合件与无汞负极锌膏组合，制得负极整体。
依本发明所得的碱性扣式电池，不含汞成分，而其负极锌膏内无需再添加任何抑气缓蚀剂，如铟金属或其氢氧化物、氧化物及有机缓蚀剂等，且具有强耐漏性能。
具体实施方式
本发明所述的无汞碱性扣式电池的制造方法，包括正极整体准备、负极整体准备及正极与负极组合三大步骤。正极整体准备同现有的常规制造工艺，这里不再详述。而负极整体准备按如下步骤进行：
(1)负极盖准备：第一步是按常规的工艺，将市售的锡镍片片材冲制成碱性扣式电池负极盖，然后进行溶剂除油及干燥；第二步，对除油及干燥后的负极盖称量计量后用10～20％的盐酸浸蚀20～60秒，然后清洗；第三步，将清洗后的负极盖浸入化学镀的镀锡镀液中，实行滚镀，其中镀锡镀液由60～80g/L的硫酸亚锡、270g/L的氢氧化钠、85g/L的柠檬酸、40～50g/L的次磷酸钠、5ml/L甘油、10ml/L的三乙醇胺和10ml/L的TX-10组成，镀液温度控制在60～120℃，浸泡时间控制在1～3小时；第四步，对镀后负极盖进行清洗及热风干燥，冷却后包装。
(2)尼龙密封圈准备：将常规的扣式电池用尼龙密封圈浸入具挥发性的尼龙树脂溶液中，浸泡完全后取出沥干。沥干后的尼龙密封圈放入相对封闭的带盖和疏孔的滚槽中，加入适量的干冰(固态二氧化碳)然后合上盖门，滚动15分钟左右，此时绝大部分溶剂已被二氧化碳挥发带走，而溶质尼龙树脂则在低温状态下均匀附着于尼龙密封圈表面上。经干冰处理后的尼龙密封圈取出烘干，烘干温度为70～90℃，烘干时间为15分钟～2小时，冷却。上述具挥发性的尼龙树脂溶液为行业内常用原料。在本实施例里，具挥发性的尼龙树脂溶液的制备方法是将3775克甲苯、4445克异丙醇、AST-11尼龙树脂380克、AST-12尼龙树脂735克和AST-13尼龙树脂963克混合，搅拌2～4小时使各组分混合、溶解充分，然后将比重调至0.850。
(3)负极一体化组合件的制造：将(1)步及(2)步所得的负极盖和尼龙密封圈组合，在温度160～210℃、压力3.5～6Kgf/cm2和时间6～12秒的条件下热压熔融粘合。
(4)将(3)步所得的负极一体化组合件与无汞负极锌膏组合，制得负极整体，该无汞负极锌膏由德国格里洛(Grillo)公司的GHN25-0无汞锌粉配合负极液制备。
在完成正极整体准备和负极整体准备的工艺步骤后，按常规的工艺流程，将正极整体和负极整体组合即可制得无汞碱性扣式电池。
Claims (7)
1、无汞碱性扣式电池的制造方法，包括正极整体准备、负极整体准备及正极与负极组合三大步骤，其特征在于所述负极整体准备步骤为：
1)负极盖准备：按常规工艺将锡镍片冲制成负极盖，溶剂除油及干燥→称量、计量，酸浸蚀，清洗→在60～120℃的镀锡镀液中滚镀1～3小时→清洗及热风干燥、冷却，其中镀锡镀液的主要成分为亚锡盐和强碱溶液；
2)尼龙密封圈准备：按常规工艺制得尼龙密封圈→浸入具挥发性的尼龙树脂溶液中，浸泡完全后取出沥干→干冰处理→烘干，冷却；
3)负极一体化组合件的制造：将1)步及2)步所得的负极盖和尼龙密封圈组合，在温度160～210℃、压力3.5～6Kgf/cm2和时间6～12秒的条件下热压熔融粘合；
4)将3)步所得的负极一体化组合件与无汞负极锌膏组合，制得负极整体。
2、根据权利要求1所述的无汞碱性扣式电池的制造方法，其特征在于：1)步所述的酸为10～20％的盐酸，浸蚀时间为20～60秒。
3、根据权利要求1所述的无汞碱性扣式电池的制造方法，其特征在于：1)步所述的镀锡镀液的主要成分为硫酸亚锡和氢氧化钠。
4、根据权利要求3所述的无汞碱性扣式电池的制造方法，其特征在于：1)步所述的镀锡镀液由60～80g/L的硫酸亚锡、270g/L的氢氧化钠、85g/L的柠檬酸、40～50g/L的次磷酸钠、5ml/L甘油、10ml/L的三乙醇胺和10ml/L的TX-10组成。
5、根据权利要求1所述的无汞碱性扣式电池的制造方法，其特征在于：2)步中干冰的处理时间为15分钟左右。
6、根据权利要求1所述的无汞碱性扣式电池的制造方法，其特征在于：2)步中的尼龙密封圈在相对封闭的带盖和疏孔的滚槽中进行干冰处理。
7、根据权利要求1所述的无汞碱性扣式电池的制造方法，其特征在于：2)步中的烘干温度为70～90℃，烘干时间为15分钟～2小时。
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