專利名稱：無汞堿性扣式電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扣式電池領(lǐng)域，具體地說，涉及一種無汞堿性扣式電池的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著人類社會文明的進(jìn)步，人們的環(huán)保意識日益加強(qiáng)，含汞成分的電池因?qū)Νh(huán)境和人類健康構(gòu)成威脅而必須停止使用。因此，目前絕大多數(shù)鋅/錳系列(包含碳性和堿性)電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無汞化。但是，堿性扣式電池在實(shí)現(xiàn)無汞化的研發(fā)過程中就會遇到如何抑制無汞負(fù)極鋅膏因與金屬負(fù)極蓋接觸產(chǎn)生氣體而導(dǎo)致電池膨脹和如何提高扣式電池密封性能即耐爬堿性能的問題。
常規(guī)的堿性扣式電池負(fù)極系由銅鎳片片材沖制而成的鎳外凸面銅內(nèi)凹面的負(fù)極蓋，而電極蓋在沖制過程中會造成內(nèi)凹面的銅層受到損害，出現(xiàn)細(xì)小裂紋而導(dǎo)致該種銅鎳片片材的基材金屬鐵或鎳外露，當(dāng)負(fù)極鋅膏與負(fù)極蓋接觸時，就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氣體引起電池膨脹；又由于扣式電池的體積較小，難以在其內(nèi)部預(yù)留可以舒緩氣體壓力的“空氣室”，因此，若負(fù)極鋅膏內(nèi)不含有用以保護(hù)負(fù)極并抑制產(chǎn)氣的汞成分，就會出現(xiàn)扣式電池因內(nèi)部氣體壓力原因而導(dǎo)致的電池膨脹進(jìn)而嚴(yán)重變形的后果。
中國專利ZL01234722.1無水銀堿性鈕形電池，其說明書公開了一種扣式電池負(fù)極蓋的結(jié)構(gòu)及制造方法，即按照常規(guī)的生產(chǎn)工藝，將金屬基材制成負(fù)極片后，電鍍鎳或銅，然后再通過電鍍的形式在負(fù)極片上滾鍍一層金屬銦或錫。但是，通過這種方法得到的扣式電池負(fù)極，必須配合含有金屬銦成分的無汞負(fù)極鋅膏，才可進(jìn)一步制成無汞堿性扣式電池；而且，經(jīng)過電鍍方式得到的負(fù)極蓋，其與負(fù)極鋅膏非接觸的一面多少會有金屬錫或銦沉積，從而需要附加工序給予除去。
此外，由于常規(guī)的扣式電池內(nèi)部沒有預(yù)留“空氣室”，所以，即使在含汞的條件下，其內(nèi)部之氣體內(nèi)壓仍會產(chǎn)生擾動而影響電池的耐爬堿性能，容易加速爬堿漏液；而在無汞的情況下其耐漏性能會更差。因此，如何減慢爬堿漏液速度，提高扣式電池的耐爬堿性能，仍是堿性扣式電池實(shí)現(xiàn)無汞化而迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種無汞堿性扣式電池的制造方法，依此方法制得的扣式電池，不含汞成分，且具有強(qiáng)耐漏性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下無汞堿性扣式電池的制造方法，包括正極整體準(zhǔn)備、負(fù)極整體準(zhǔn)備及正極與負(fù)極組合三大步驟；所述負(fù)極整體準(zhǔn)備步驟為(1)負(fù)極蓋準(zhǔn)備按常規(guī)工藝將錫鎳片沖制成負(fù)極蓋，溶劑除油及干燥→稱量、計(jì)量，酸浸蝕，清洗→在60～120℃的鍍錫鍍液中滾鍍1～3小時→清洗及熱風(fēng)干燥、冷卻，其中鍍錫鍍液的主要成分為亞錫鹽和強(qiáng)堿溶液；(2)尼龍密封圈準(zhǔn)備按常規(guī)工藝制得尼龍密封圈→浸入具揮發(fā)性的尼龍樹脂溶液中，浸泡完全后取出瀝干→干冰處理→烘干，冷卻；(3)負(fù)極一體化組合件的制造將(1)步及(2)步所得的負(fù)極蓋和尼龍密封圈組合，在溫度160～210℃、壓力3.5～6KG和時間6～12秒的條件下熱壓熔融粘合；(4)將(3)步所得的負(fù)極一體化組合件與無汞負(fù)極鋅膏組合，制得負(fù)極整體。
依本發(fā)明所得的堿性扣式電池，不含汞成分，而其負(fù)極鋅膏內(nèi)無需再添加任何抑氣緩蝕劑，如銦金屬或其氫氧化物、氧化物及有機(jī)緩蝕劑等，且具有強(qiáng)耐漏性能。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述的無汞堿性扣式電池的制造方法，包括正極整體準(zhǔn)備、負(fù)極整體準(zhǔn)備及正極與負(fù)極組合三大步驟。正極整體準(zhǔn)備同現(xiàn)有的常規(guī)制造工藝，這里不再詳述。而負(fù)極整體準(zhǔn)備按如下步驟進(jìn)行(1)負(fù)極蓋準(zhǔn)備第一步是按常規(guī)的工藝，將市售的錫鎳片片材沖制成堿性扣式電池負(fù)極蓋，然后進(jìn)行溶劑除油及干燥；第二步，對除油及干燥后的負(fù)極蓋稱量計(jì)量后用10～20％的鹽酸浸蝕20～60秒，然后清洗；第三步，將清洗后的負(fù)極蓋浸入化學(xué)鍍的鍍錫鍍液中，實(shí)行滾鍍，其中鍍錫鍍液由60～80g/L的硫酸亞錫、270g/L的氫氧化鈉、85g/L的檸檬酸、40～50g/L的次磷酸鈉、5ml/L甘油、10ml/L的三乙醇胺和10ml/L的TX-10組成，鍍液溫度控制在60～120℃，浸泡時間控制在1～3小時；第四步，對鍍后負(fù)極蓋進(jìn)行清洗及熱風(fēng)干燥，冷卻后包裝。
(2)尼龍密封圈準(zhǔn)備將常規(guī)的扣式電池用尼龍密封圈浸入具揮發(fā)性的尼龍樹脂溶液中，浸泡完全后取出瀝干。瀝干后的尼龍密封圈放入帶蓋密閉疏孔的滾槽中，加入適量的干冰(固態(tài)二氧化碳)然后合上蓋門，滾動15分鐘左右，此時絕大部分溶劑已被二氧化碳揮發(fā)帶走，而溶質(zhì)尼龍樹脂則在低溫狀態(tài)下均勻附著于尼龍密封圈表面上。經(jīng)干冰處理后的尼龍密封圈取出烘干，烘干溫度為70～90℃，烘干時間為15分鐘～2小時，冷卻。上述具揮發(fā)性的尼龍樹脂溶液為行業(yè)內(nèi)常用原料。在本實(shí)施例里，具揮發(fā)性的尼龍樹脂溶液的制備方法是將3775克甲苯、4445克異丙醇、AST-11尼龍樹脂380克、AST-12尼龍樹脂735克和AST-13尼龍樹脂963克混合，攪拌2～4小時使各組分混合、溶解充分，然后將比重調(diào)至0.850。
(3)負(fù)極一體化組合件的制造將(1)步及(2)步所得的負(fù)極蓋和尼龍密封圈組合，在溫度160～210℃、壓力3.5～6KG和時間6～12秒的條件下熱壓熔融粘合。
(4)將(3)步所得的負(fù)極一體化組合件與無汞負(fù)極鋅膏組合，制得負(fù)極整體，該無汞負(fù)極鋅膏由德國格里洛(Grillo)公司的GHN25-0無汞鋅粉配合負(fù)極液制備。
在完成正極整體準(zhǔn)備和負(fù)極整體準(zhǔn)備的工藝步驟后，按常規(guī)的工藝流程，將正極整體和負(fù)極整體組合即可制得無汞堿性扣式電池。
權(quán)利要求
1.無汞堿性扣式電池的制造方法，包括正極整體準(zhǔn)備、負(fù)極整體準(zhǔn)備及正極與負(fù)極組合三大步驟，其特征在于所述負(fù)極整體準(zhǔn)備步驟為(1)負(fù)極蓋準(zhǔn)備按常規(guī)工藝將錫鎳片沖制成負(fù)極蓋，溶劑除油及干燥→稱量、計(jì)量，酸浸蝕，清洗→在60～120℃的鍍錫鍍液中滾鍍1～3小時→清洗及熱風(fēng)干燥、冷卻，其中鍍錫鍍液的主要成分為亞錫鹽和強(qiáng)堿溶液；(2)尼龍密封圈準(zhǔn)備按常規(guī)工藝制得尼龍密封圈→浸入具揮發(fā)性得尼龍樹脂溶液中，浸泡完全后取出瀝干→干冰處理→烘干，冷卻；(3)負(fù)極一體化組合件的制造將(1)步及(2)步所得的負(fù)極蓋和尼龍密封圈組合，在溫度160～210℃、壓力3.5～6KG和時間6～12秒的條件下熱壓熔融粘合；(4)將(3)步所得的負(fù)極一體化組合件與無汞負(fù)極鋅膏組合，制得負(fù)極整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無汞堿性扣式電池的制造方法，其特征在于(1)步所述的酸為10～20％的鹽酸，浸蝕時間為20～60秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無汞堿性扣式電池的制造方法，其特征在于(1)步所述的鍍錫鍍液的主要成分為硫酸亞錫和氫氧化鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無汞堿性扣式電池的制造方法，其特征在于(1)步所述的鍍錫鍍液由60～80g/L的硫酸亞錫、270g/L的氫氧化鈉、85g/L的檸檬酸、40～50g/L的次磷酸鈉、5ml/L甘油、10 ml/L的三乙醇胺和10ml/L的TX-10組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無汞堿性扣式電池的制造方法，其特征在于(2)步中干冰的處理時間為15分鐘左右。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無汞堿性扣式電池的制造方法，其特征在于(2)步中的尼龍密封圈在帶蓋密閉疏孔的滾槽中進(jìn)行干冰處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無汞堿性扣式電池的制造方法，其特征在于(2)步中的烘干溫度為70～90℃，烘干時間為15分鐘～2小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及扣式電池領(lǐng)域，公開了一種無汞堿性扣式電池的制造方法。本發(fā)明包括正極整體準(zhǔn)備、負(fù)極整體準(zhǔn)備及正極與負(fù)極組合三大步驟；所述負(fù)極整體準(zhǔn)備步驟為1.負(fù)極蓋準(zhǔn)備；2.尼龍密封圈準(zhǔn)備；3.負(fù)極一體化組合件的制造；(4)將(3)步所得的負(fù)極一體化組合件與無汞負(fù)極鋅膏組合，制得負(fù)極整體。依本發(fā)明所得的堿性扣式電池，不含汞成分，而其負(fù)極鋅膏內(nèi)無需再添加任何抑氣緩蝕劑，如銦金屬或其氫氧化物、氧化物及有機(jī)緩蝕劑等，且具有強(qiáng)耐漏性能。
文檔編號H01M6/04GK1564359SQ20041002683
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者陳紹熾, 黃國炷 申請人:陳紹熾