CN1604364A - 干电池负极体及其制造方法和使用该负极体的锌锰干电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及干电池领域。公开了一种干电池负极体，其组成(重量)为：0.0005～0.010％的镁；0.001～0.005％的铟或0.0005～0.005％的锡；0～0.004％的铅；0～0.0005％的镉；余量为锌。公开了上述干电池负极体的制造方法。还公开了一种锌锰干电池，其包括所述的本发明的负极体，其内表面设置有浆纸，外部包裹有聚氯乙烯套和铁壳，浆纸内包有粉柱和碳精棒，粉柱上方具有粉面纸钱，锌锰干电池底部具有底帽和底纸钱，顶部具有胶塞、顶帽和面胶钱。现有所有锌锰干电池负极体锌筒都含有铅和镉，而本发明在锌筒中加入金属铟或锡代替铅和镉。本发明的锌锰干电池的优点是不含铅和镉，在其生产过程中可以免除加入铅和镉，对环境没有污染，符合环保要求。
Description
【所属技术领域】
本发明涉及干电池领域，特别涉及一种用于锌锰干电池的负极体及其制造方法和使用该负极体的锌锰干电池。
【背景技术】
目前一般的锌锰干电池，负极体为一个锌筒，在制造过程中，为改善锌的延展性及增加强度，须在铸造锌粒时加入0.3-0.5％的铅(Pb)及0.001-0.004％的镉(Cd)，以及0.0005-0.0030％的镁(Mg)。但铅和镉是受国际环保组织限制使用的重金属。因此，为了环保的要求，目前需要一种无铅无镉的锌锰干电池。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种在制造时不需加入铅和镉的干电池负极体。
本发明的另一目的在于提供上述干电池负极体的制造方法。
本发明的又一目的在于提供一种使用上述负极体的锌锰干电池。
本发明的目的是这样实现的：该干电池负极体组成如下(重量)：
0.0005～0.010％的镁；
0.001～0.005％的铟或0.0005～0.005％的锡；
0～0.004％的铅；
0～0.0005％的镉；
余量为锌。
本发明的另一目的是这样实现的：上述干电池负极体的制造方法包括：在制造锌粒时加入0.0005～0.010％的镁，0.001～0.005％的铟或0.0005～0.005％的锡，使用锌含量99.9955％以上，镉含量≤0.0005％，铅含量≤0.004％的锌锭，熔铸温度为400℃～500℃，铸成锌板，并经过辘压，然后用冲床冲制成锌粒，冲制之锌粒经表面去披锋及加润滑剂处理，然后用所制得的锌粒通过高速精密冲壳机冲制成锌筒。
本发明的又一目的是这样实现的：该锌锰干电池包括上述的本发明的负极体，其内表面设置有浆纸，外部包裹有聚氯乙烯套和铁壳，浆纸内包有粉柱和碳精棒，粉柱上方具有粉面纸钱，锌锰干电池底部具有底帽和底纸钱，顶部具有胶塞、顶帽和面胶钱。
现有所有锌锰干电池负极体锌筒都含有铅和镉，而本发明在锌筒中加入金属铟或锡代替铅和镉。与现有技术相比，本发明的锌锰干电池的优点是不含铝和镉，在其生产过程中可以免除加入铅和镉，对环境没有污染，符合环保要求。
【具体实施方式】
本发明的负极体组成如下(重量)：
0.0005～0.010％的镁；
0.001～0.005％的铟或0.0005～0.005％的锡；
0～0.004％的铅；
0～0.0005％的镉；
余量为锌。
请参阅图1，本发明的锌锰干电池包括本发明的负极体(即锌筒)1，其内表面设置有浆纸3，外部包裹有聚氯乙烯(PVC)套11和铁壳12。浆纸3内包有粉柱13和碳精棒4。该粉柱13和碳精棒4下方设置有纸杯2。粉柱13上方具有粉面纸钱5。锌锰干电池底部具有底帽9和底纸钱10，顶部具有胶塞6、顶帽7和面胶钱8。
干电池负极体即为锌筒，其制造可采用现有常规的生产工艺。
首先制得锌粒。在制造锌粒时不加入铅和镉，而加入0.0005～0.010％的镁，0.001～0.005％的铟或0.0005～0.005％的锡，使用锌含量99.9955％以上(镉含量≤0.0005％，铅含量≤0.004％)的锌锭，熔铸温度为400℃～500℃，铸成锌板，并经过辘压，然后用冲床按要求的形状和尺寸冲制成锌粒，冲制之锌粒须经表面去披锋及加润滑剂处理。
用所制得的锌粒通过高速精密冲壳机冲制成锌筒1，然后将其放到生产线上，加入浆纸3、纸杯2及粉柱13，在粉柱面放粉面纸钱5，打碳精棒4及加胶塞6，然后再套上聚氯乙烯套11，并加顶、底帽7，9、底纸钱10，再套上印色铁壳12及面胶钱8，然后封口制成电池。
实施例1
本实施例的负极体组成如下(重量)：
0.0015％的镁；
0.001％的铟；
0.0018％的铅；
0.0002％的镉；
余量为锌。
本实施例的锌锰干电池包括本发明的负极体(即锌筒)1，其内表面设置有浆纸3，外部包裹有聚氯乙烯(PVC)套11和铁壳12。浆纸3内包有粉柱13和碳精棒4。该粉柱13和碳精棒4下方设置有纸杯2。粉柱13上方具有粉面纸钱5。锌锰干电池底部具有底帽9和底纸钱10，顶部具有胶塞6、顶帽7和面胶钱8。
干电池负极体为即为锌筒1，其制造可采用现有常规的生产工艺。
在熔铸负极体金属锌时，不加入铅和镉，加入0.0015％的镁，0.001％的铟，用400-500℃的温度熔解，浇铸锌片，并经过辘压，然后用冲床按要求的形状和尺寸冲制成锌粒，冲制之锌粒须经表面去披锋及加润滑剂处理。用精密高速冲壳机冲制成锌筒1。
将锌筒1放到生产线上，加入浆纸3、纸杯2及粉柱13，在粉柱面放粉面纸钱5，打碳精棒4及加胶塞6，然后再套上聚氯乙烯套11，并加顶、底帽7，9、底纸钱10，再套上印色铁壳12及面胶钱8，然后封口制成电池。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，仅是上述组份中的铟含量改为0.002％，可以得到本发明的含有铟0.002％和镁的负极体锌筒的锌锰干电池。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，仅是上述组份中的铟含量改为0.005％，可以得到本发明的含有铟0.005％和镁的负极体锌筒的锌锰干电池。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，仅是用0.0005％的锡代替上述的铟，可以得到本发明的含有锡0.0005％和镁的负极体锌筒的锌锰干电池。
实施例5
本实施例与实施例4基本相同，仅是锡的含量改为0.002％，可以得到本发明的含有锡0.002％和镁的负极体锌筒的锌锰干电池。
实施例6
本实施例与实施例4基本相同，仅是锡的含量改为0.005％，可以得到本发明的含有锡0.005％和镁的负极体锌筒的锌锰干电池。
上述实施例1至6所制成的锌粒，用原子吸收光谱仪(AAS仪)进行测试，结果如下：
| 实施例 | 加入量(％) | 锌粒分析结果(％) | 电池分析 | 结果(％) | |||||
| 铅(％) | 镉(％) | 镁(％) | 铟(％) | 锡(％) | 铅(％) | 镉(％) | 铅(％) | 镉(％) | |
| 实施例1 | 0 | 0 | 0.0015 | 0.001 | 0 | 0.0018 | 0.0002 | 0.0004 | 0.00006 |
| 实施例2 | 0 | 0 | 0.0015 | 0.002 | 0 | 0.0018 | 0.0002 | 0.0004 | 0.00006 |
| 实施例3 | 0 | 0 | 0.0015 | 0.005 | 0 | 0.0018 | 0.0002 | 0.0004 | 0.00006 |
| 实施例4 | 0 | 0 | 0.0015 | 0 | 0.0005 | 0.0018 | 0.0002 | 0.0004 | 0.00006 |
| 实施例5 | 0 | 0 | 0.0015 | 0 | 0.002 | 0.0018 | 0.0002 | 0.0004 | 0.00006 |
| 实施例6 | 0 | 0 | 0.0015 | 0 | 0.005 | 0.0018 | 0.0002 | 0.0004 | 0.00006 |
| 对比例(现用品) | 0.4 | 0.0005 | 0.0015 | 0 | 0 | 0.45 | 0.0006 | 0.071 | 0.00008 |
注：98/101/EEC规格要求：铅＜0.4％，镉＜0.025％
用上述实施例1至6所制成的锌粒冲制之锌筒，表面与现有的锌锰干电池(加入0.3-0.5％铅，0.0005-0.004％镉)相当。
上述实施例1至6所制成的R6电池初制品及60℃90％RH环境下存放10天的性能与现用品(负极体有加入0.3-0.5％的铅，0.0005-0.004％的镉)的电池比较，(在20℃下评定)：
| 实施例 | 电池存放性能比较 | |||
| 初制品 | (15天内) | 60℃90％RH环境下存放10天 | ||
| 空载电压(V) | 5Ω负载电压(V) | 空载电压(V) | 5Ω负载电压(V) | |
| 实施例1 | 1.70 | 1.55 | 1.59 | 1.46 |
| 实施例2 | 1.70 | 1.55 | 1.60 | 1.48 |
| 实施例3 | 1.70 | 1.55 | 1.59 | 1.47 |
| 实施例4 | 1.70 | 1.55 | 1.59 | 1.46 |
| 实施例5 | 1.70 | 1.55 | 1.60 | 1.47 |
| 实施例6 | 1.70 | 1.55 | 1.59 | 1.47 |
| 对比例(现用品) | 1.70 | 1.55 | 1.61 | 1.47 |
从上述实施例实施过程及结果中可看出，以实施例2、3、4和5效果较佳。
从上述结果可看出，本发明的锌锰干电池的铅镉含量均在98/101/EEC标准规定的最大允许水平内，铅含量在0.004％以下，镉含量在0.0005％以下，符合环保要求，可作为无铅无镉锌锰干电池。
尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的。因此，这样的变化不会脱离所属权利要求限定的范围及精神。
Claims (10)
1.一种干电池负极体，其组成如下(重量)：
0.0005～0.010％的镁；
0.001～0.005％的铟或0.0005～0.005％的锡；
0～0.004％的铅；
0～0.0005％的镉；
余量为锌。
2.根据权利要求1所述的干电池负极体，其组成如下(重量)：
0.0015％的镁；
0.001％的铟；
0.0018％的铅；
0.0002％的镉；
余量为锌。
3.根据权利要求1所述的干电池负极体，其组成如下(重量)：
0.0015％的镁；
0.002％的铟；
0.0018％的铅；
0.0002％的镉；
余量为锌。
4.根据权利要求1所述的干电池负极体，其组成如下(重量)：
0.0015％的镁；
0.005％的铟；
0.0018％的铅；
0.0002％的镉；
余量为锌。
5.根据权利要求1所述的干电池负极体，其组成如下(重量)：
0.0015％的镁；
0.0005％的锡；
0.0018％的铅；
0.0002％的镉；
余量为锌。
6.根据权利要求1所述的干电池负极体，其组成如下(重量)：
0.0015％的镁；
0.002％的锡；
0.0018％的铅；
0.0002％的镉；
余量为锌。
7.根据权利要求1所述的干电池负极体，其组成如下(重量)：
0.0015％的镁；
0.005％的锡；
0.0018％的铅；
0.0002％的镉；
余量为锌。
8.一种制造权利要求1所述的干电池负极体的方法，其包括：在制造锌粒时加入0.0005～0.010％的镁，0.001～0.005％的铟或0.0005～0.005％的锡，使用锌含量99.9955％以上，镉含量≤0.0005％，铅含量≤0.004％的锌锭，熔铸温度为400℃～500℃，铸成锌板，并经过辘压，然后用冲床冲制成锌粒，冲制之锌粒经表面去披锋及加润滑剂处理，然后用所制得的锌粒通过高速精密冲壳机冲制成锌筒。
9.一种锌锰干电池，其包括权利要求1至7任何之一所述的负极体，其内表面设置有浆纸，外部包裹有聚氯乙烯套和铁壳，浆纸内包有粉柱和碳精棒，粉柱上方具有粉面纸钱，锌锰干电池底部具有底帽和底纸钱，顶部具有胶塞、顶帽和面胶钱。
10.根据权利要求9所述的锌锰干电池，其中所述粉柱和碳精棒下方设置有纸杯。
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