專利名稱：：用于堿性電池的鍍錫陽極套殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種陽極套殼，所述陽極套殼具有至少位于所述套殼的內(nèi)表面上，優(yōu)選位于所述陽極套殼的整個外表面上，的錫外表面層，且本發(fā)明涉及一種包含所述陽極套殼的電化學(xué)電池。本發(fā)明還披露了用于制備陽極套殼和制造包含所述陽極套殼的電化學(xué)電池的方法。
背景技術(shù)：
：電化學(xué)電池，如棱柱形電池和鈕扣電池，可用于多種電子裝置中。堿性棱柱形電池非常適合用于包括無線裝置的裝置中，如鍵盤或鼠標(biāo)、MP3播放器、flashMP3播放器以及BLUET00TH⑧無線耳機等。堿性鈕扣電池，如鋅-二氧化錳電池(鋅錳電池)和鋅-銀電池，通常用于小型裝置如表和手持式計算器中，且鋅-空氣電池特別適用于電子助聽器中。商用的堿性電池通常包括負電極(陽極)和正電極(陰極)，所述負電極(陽極)包括陽極套殼，所述正電極(陰極)包括陰極套殼。陽極套殼和陰極套殼都具有形狀相似的本體，如盤形或杯形，它們分別具有封閉端部和通常與該封閉端部相對的開口端部。負電極通常使用鋅或鋅合金作為活性材料且使用堿性電解質(zhì)如氫氧化鉀。在所有的電池材料都被置于陽極和陰極套殼內(nèi)的所需位置處之后，該陽極套殼被插入陰極套殼內(nèi)，且電絕緣材料位于所述陽極套殼與陰極套殼之間，其中通常通過巻邊的方式對電池進行密封。在過去，水銀被用于負電極活性材料混合物中以便提高負電極內(nèi)的導(dǎo)電性和減輕氫冒氣現(xiàn)象，所述氫冒氣現(xiàn)象可能出現(xiàn)在電池放電過程中以及電池的貯存和閑置期間。出于環(huán)境以及人類和動物健康方面的考慮，人們希望能顯著減少或消除包括鈕扣電池在內(nèi)的所有電化學(xué)電池中的水銀。如果不對電池做出任何其它改變就消除水銀的話會導(dǎo)致產(chǎn)生電池泄漏，所述電池泄漏是由于以下原因中的一個或多個原因造成的電池內(nèi)的冒氣、密封區(qū)域的毛細管作用、在電池內(nèi)的電位差驅(qū)動作用下出現(xiàn)的電化學(xué)爬電以及受損的電池密封部件。此外，鈕扣型鋅-空氣電池內(nèi)的壓力會導(dǎo)致疏水層從空氣電極上被剝離下來，這會形成空隙空間，從5而導(dǎo)致電解質(zhì)積聚在其中。電解質(zhì)的這種積聚會阻礙空氣到達電池的空氣電極。人們已經(jīng)提出了多種不同的方案來嘗試消除鈕扣型電池中的泄漏問題，同時顯著減少或消除電池中的水銀含量。授權(quán)給Ramaswami等的美國專利No.6，830，847涉及一種鋅-空氣鈕扣電池，所述電池包括陰極套殼和陽極套殼，其中該陽極套殼被插入該陰極套殼內(nèi)。該陽極套殼由多個包覆金屬層，例如鎳/不銹鋼/銅，制成。據(jù)報導(dǎo)具有保護性的金屬被鍍覆到陽極套殼的暴露出來的周部邊緣上。所希望使用的金屬選自銅、錫、銦、銀、黃銅、青銅或金。授權(quán)給Guo等的美國專利No.6，602，629披露了一種改進的鈕扣空氣電池，所述電池中的水銀含量為零、在陽極杯的密封表面上沒有銦、且具有活性材料，所述活性材料包括加入了鉛合金成分的鋅。銦或具有更高的氫超電勢的另一種金屬可被置于陽極杯的內(nèi)表面上或被置于內(nèi)表面的并未處在密封區(qū)域中的那些部分上。Braunger等的公開號為No.2003/0211387的美國專利申請涉及一種原電池，所述原電池具有處于殼體中的堿性電解質(zhì)和鋅負電極，所述殼體已鈕扣電池的形式存在，其中至少在電池帽的外層上涂覆有不含鎳的Cu-Sn-合金或涂覆有不含鎳的Cu-Sn-Zn合金。在該帽的內(nèi)表面上也可施加相同的涂層，如果需要的話，電池殼體的另一半的內(nèi)表面、電池的杯、以及電池的外表面上也可涂覆有相同的材料。授權(quán)給Gordon等的美國專利No.6，060，196涉及一種基于鋅合金陽極的電化學(xué)電池，所述電池產(chǎn)生氣體和/或能量。電池的結(jié)構(gòu)使得鋅合金陽極材料成為殼體的一體部分且與包含微量緩蝕劑的堿性電解質(zhì)接觸。鋅陽極帽是鋅合金，所述鋅合金包含選自以下組群的至少一種金屬，所述組群包括鉛、銦、鎘、鉍及其組合。鋅帽具有銅、錫或不銹鋼包覆外層，據(jù)報導(dǎo)這樣做可保護鋅陽極不受大氣腐蝕。ToshibaBatteryCo.Ltd.的/>開號為No.07-057705的日本早期公開專利申請涉及一種電池組，所述電池組使用非汞齊化的鋅作為負極活性材料且使用堿性電解質(zhì)，且所述電池組具有密封板，所述密封板還用作正極套殼內(nèi)部的負極集流器。該密封板由銅/不銹鋼/鎳三層包覆材料制成，且隨后通過無電鍍覆或電解鍍覆在密封板的一部分或整個密封板上覆蓋鉛、錫、銦或鉍或合金。據(jù)報導(dǎo)，通過覆蓋具有較高的氫超電6勢的金屬使得覆蓋了成形時在表面上產(chǎn)生的裂紋或針孔，這使得消除了會導(dǎo)致氫氣逸出的活性位點從而阻止了氫氣的逸出。ToshibaRay0VacCo.的申請?zhí)枮镹o.50-134137的日本早期z〉開專利申請披露了以下內(nèi)容在鍍鎳的陽極密封板的緣邊部分上涂覆氮氧化物，所述緣邊部分被附接到板的絕緣體填料上。據(jù)報導(dǎo)，這種涂覆氮氧化物的處理方式防止了電解質(zhì)的泄漏。當(dāng)通過例如電解鍍覆或無電鍍覆或既通過電解鍍覆又通過無電鍍覆這樣的工藝來鍍覆陽極套殼時，會出現(xiàn)許多問題。這種問題的例子包括陽極套殼精整面具有霧紋外觀、云紋外觀、無光澤外觀或類似外觀，具有這種外觀的精整面是不希望出現(xiàn)的且這會導(dǎo)致與更希望出現(xiàn)的外觀相比出現(xiàn)更大量的冒氣；陽極套殼具有刮痕、切口或類似特征，這會導(dǎo)致產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的外觀且如果具有更低氫超電勢的基板被暴露出來的話會導(dǎo)致冒氣現(xiàn)象的加?。魂枠O套殼在鍍覆工藝過程中會出現(xiàn)集聚，這會導(dǎo)致出現(xiàn)不完全或不均勻的鍍覆或既導(dǎo)致出現(xiàn)不完全的鍍覆又導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻的鍍覆；套殼彼此之間出現(xiàn)粘附，例如在套殼的平表面之間出現(xiàn)粘附，這是由于鍍覆溶液的表面張力或由于浮在鍍覆溶液中的套殼的表面張力以及這兩種原因的組合原因造成的，這會導(dǎo)致出現(xiàn)不完全或不均勻的鍍覆或既導(dǎo)致出現(xiàn)不完全的鍍覆又導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻的鍍覆；在鍍覆過程中陽極套殼在鍍覆裝置中不適當(dāng)?shù)亓鲃?；以及套殼具有受損區(qū)域如彎曲區(qū)域和翹曲區(qū)域。
發(fā)明內(nèi)容就以上方面而言，本發(fā)明可提供如下所述的優(yōu)點中的一個或多個優(yōu)點。本發(fā)明可提供一種電化學(xué)電池，如棱柱型電池或鈕扣型電池，所述電池中并未加入水銀、該電池具有較高的耐泄漏和耐鹽析性能、同時該電池的制造和商業(yè)化又是具有成本效益的、且該電池呈現(xiàn)出了令人滿意的電性能。本發(fā)明可提供一種用于電化學(xué)電池的陽極套殼，所述陽極套殼具有至少位于所述陽極套殼的表面內(nèi)部上的錫外層，與現(xiàn)有技術(shù)中的沒有錫層的陽極套殼相比，所述錫外層提供了相對較低的氫冒氣速率。所述錫層優(yōu)選作為連續(xù)、光滑均勻的沒有污染物的層被沉積在所述套殼的所有7表面上，這包括可與所述電池中的電解質(zhì)接觸的任何表面，包括陽極套殼切割邊緣。本發(fā)明可提供具有陽極套殼的電化學(xué)電池，所述陽極套殼具有至少位于所述陽極套殼的內(nèi)表面上的錫外層，其中所述電池中并未加入水銀。本發(fā)明可提供具有光亮的鍍覆金屬表面層的陽極套殼，所述金屬表面層優(yōu)選位于所述陽極套殼的整個表面上，其中所述金屬表面層是包括錫或錫合金的具有較高氫超電勢的金屬。本發(fā)明可提供一種具有成形后鍍覆的后鍍覆層的陽極套殼，所述后鍍覆層中沒有缺陷如針孔、刮痕和未鍍覆區(qū)域，所述缺陷會導(dǎo)致基板暴露于電池電解質(zhì)，這會導(dǎo)致加劇冒氣現(xiàn)象。本發(fā)明可提供用于形成陽極套殼的方法，所述陽極套殼具有至少位于所述陽極套殼的內(nèi)表面上的錫層，且本發(fā)明可提供用于制備包含本發(fā)明所披露的陽極套殼的電化學(xué)電池的方法。在優(yōu)選實施例中，所述方法包括使用接觸可變的掛鍍裝置以便至少在所述陽極套殼的內(nèi)表面上鍍覆錫層，當(dāng)所述陽極套殼位于鍍覆溶液中時，所述鍍覆裝置與所述陽極套殼的部分選擇性地接合和脫離接合，從而對所述陽極套殼的整個表面進行鍍覆。本發(fā)明的一個方面是一種電化學(xué)電池組電池(batterycell)，所述電化學(xué)電池組電池具有包括正電極套殼和負電極套殼的殼體、正電極、包含鋅的負電極以及堿性水溶液電解質(zhì)。所述負電極套殼包括金屬基板、包括錫且具有比銅的氫超電勢更大的氫超電勢的光亮的電鍍表面層、以及位于所述表面層下面的包括銅的層。一種制造電化學(xué)電池的方法包括以下步驟(a)提供包括鋼層的板片作為基板；(b)由所述基板形成負電極套殼；(c)利用掛鍍工藝將包括光亮錫且具有1至IO微米的平均厚度的層電鍍到所述基板上，所述掛鍍工藝在接觸可變的情況下保持著所述負電極套殼，且電鍍電流密度為538至2691安培/平方米；(d)將包括鋅和堿性水溶液電解質(zhì)的負電極材料沉積在所述負電極套殼的凹進部分中，從而使所述負電極材料與所述負電極套殼上的所述錫層接觸；并且(e)將所述負電極套殼和所述負電極材料與正電極和正電極套殼組合起來以便形成密封電池。8一種制造電化學(xué)電池組電池的方法包括以下步驟(a)提供包括非包覆鋼層的板片作為基板；(b)由所述基板形成負電極套殼；(c)清洗所述負電極套殼，且隨后對所述經(jīng)過清洗的負電極套殼進行沖洗；(d)利用掛鍍工藝在所述經(jīng)過清洗和沖洗的負電極套殼上電鍍上具有0.5至1.0微米的平均厚度且包括銅的中間打底鍍層，所述掛鍍工藝在接觸可變的情況下保持著所述負電極套殼；(e)利用掛鍍工藝將包括光亮錫且具有1至IO微米的平均厚度的層電鍍到所述基板上，所述掛鍍工藝在接觸可變的情況下保持著所述負電極套殼，且電鍍電流密度為538至2691安培/平方米；(f)將包括鋅和堿性水溶液電解質(zhì)的負電極材料沉積在所述負電極套殼的凹進部分中，從而使所述負電極材料與所述負電極套殼上的所述錫層接觸；并且(g)將所述負電極套殼和所述負電極材料與正電極和正電極套殼組合起來以便形成密封電池。一種制造電化學(xué)電池組電池的方法包括以下步驟(a)提供包括板片的基板，所述板片具有層，所述層包括包覆到鋼層上的銅包覆層；(b)由所述基板形成負電極套殼，且所述層包括位于所述負電極套殼的凹進表面上的銅；(c)清洗所述包括銅的層的表面；(d)利用掛鍍工藝在所述包括銅的層的所述經(jīng)過清洗的表面上電鍍上包括光亮錫且具有1至IO微米的平均厚度的層，所述掛鍍工藝在接觸可變的情況下保持著所述負電極套殼，且電鍍電流密度為538至2691安培/平方米；(e)將包括鋅和堿性水溶液電解質(zhì)的負電極材料沉積在所述負電極套殼的凹進部分中，從而使所述負電極材料與所述負電極套殼上的所述錫層接觸；并且(f)將所述負電極套殼和所述負電極材料與正電極和正電極套殼組合起來以便形成密封電池。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合以下說明書、權(quán)利要求書和附圖將進一步理解并意識到本發(fā)明的這些及其它特征、優(yōu)點和目的。通過閱讀本發(fā)明的詳細描述并結(jié)合附圖將更好地理解本發(fā)明且將易于意識到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，其中圖l是具有陽極套殼的棱柱型空氣電化學(xué)電池的剖視圖2是沿圖1中的線2-2穿過陽極套殼的材料構(gòu)造的放大剖視圖，圖中示出了用于陽極套殼的層系統(tǒng)的一個實施例；圖3是具有陽極套殼的鈕扣型空氣電化學(xué)電池的剖視圖，所述陽極套殼具有位于套殼的內(nèi)表面上的錫外層；圖4是使用再折疊型陽極套殼的鈕扣型空氣電化學(xué)電池的剖視和圖5示意性地示出了用于對本發(fā)明的陽極套殼進行鍍錫的接觸可變的桂鍍裝置的一個實施例，所述接觸可變的掛鍍裝置包括鍍覆室。具體實施例方式本發(fā)明的陽極套殼用于電化學(xué)電池，如鈕扣電池、圓柱形電池、扁平電池(flatcell)或棱柱形電池(prismaticcell)中。所述電池可以是任何電化學(xué)系統(tǒng)中的一種電化學(xué)系統(tǒng)，對于所述電化學(xué)系統(tǒng)而言，希望在成形的陽極套殼上鍍錫。優(yōu)選的電池類型是那些包含堿性水溶液電解質(zhì)的電池，如包含鋅作為負電極活性材料的堿性電池，所述堿性電池的實例包括包括二氧化錳、羥基氧化鎳、氧化銀和氧中的一種或多種物質(zhì)作為正電極活性材料的電池。在優(yōu)選實施例中，所述電池是具有催化電極的流體去極化電池。電池所使用的流體優(yōu)選是氣體，如來自周圍大氣的氧。流體去極化電化學(xué)電池包括金屬-空氣電池，如鋅-空氣電池(在下文中也被稱作空氣電池)。盡管本發(fā)明的電池中可加入水銀，例如基于鋅的重量而言約為3%的水銀，但所希望的是本發(fā)明的優(yōu)選電池中所包含的水銀量僅為電池部件中天然存在的水銀量。即，在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的電池包括的水銀量通常小于電池總重量的百萬分之五十(50ppm)、所希望地是小于百萬分之十(10ppm)、優(yōu)選小于百萬分之五(5ppm)且更優(yōu)選小于百萬分之二(2ppm)。授權(quán)給Guo等的美國專利No.6，602，629中披露了用于確定電池中的總體水銀水平的方法，所述專利的整體內(nèi)容在此作為參考被引用。本發(fā)明的扁平電池或棱柱形電池通常具有矩形形狀，但并不限于該矩形形狀，且可以是方形的而具有大體上等于電池寬度的長度，或要不然可具有非圓柱形的形狀。本發(fā)明可與被設(shè)計與陽極活性材料相接觸的任何陽極套殼一起使用。本發(fā)明最適用于無法利用更具成本效益的工藝，如噴泉床電極鍍覆工藝，進行有效鍍覆的那些陽極套殼。通常情況下，噴泉床電極工藝無法對具有大于約11.6mm的最大直徑或長度的電池進行有效鍍覆。在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的電池具有最大長度、寬度和高度尺寸，其中所述最大長度在約22至約53mm的范圍內(nèi)，最大寬度尺寸在約10至約32,的范圍內(nèi)，且最大高度尺寸在約4至約5咖的范圍內(nèi)。這些實施例中的陽極套殼可具有在約21至約52mm范圍內(nèi)的長度、在約9至約31mm范圍內(nèi)的寬度和在約3至約4咖范圍內(nèi)的高度。本發(fā)明的鈕扣型電池通常具有圓柱形形狀且具有大于其總高度的最大直徑。該最大直徑通常處在約4mm至約35mm之間、所希望地為約5mm至約35mm。該最大直徑優(yōu)選不大于約30腿且更優(yōu)選不大于約20mm。該鈕扣型電池具有最大高度或厚度，所述最大高度或厚度是垂直于直徑方向測得的，所述最大高度或厚度通常為約lmm至約20mm、所希望地為約lmm至約15mm。該最大高度優(yōu)選不大于約10mm且更優(yōu)選不大于約8mm。本發(fā)明的堿性鋅-空氣鈕扣電池包括，但不限于，PR41、PR44、PR48、PR63和PR70的國際電工委員會(I.E.C.)國際標(biāo)準規(guī)格。堿性鋅-氧化銀電池包括，但不限于IEC300系列電池以及IEC13和IEC76型號的氧化銀電池。圖1示出了包括本發(fā)明的陽極套殼126的棱柱形電池110的優(yōu)選實施例。如圖所示的電池110是空氣電池，所述空氣電池包括陰極套殼112,所述陰極套殼優(yōu)選由鍍鎳鋼制成。陽極套殼126和陰極套殼112通常具有棱柱形形狀，且優(yōu)選為矩形，且每個套殼126、112限定出四個線性或非線性的側(cè)壁，所述側(cè)壁被連接至基底或中心區(qū)域，所述基底或中心區(qū)域優(yōu)選大體上呈平面。另一種可選方式是，套殼112可具有基底，所述基底具有從該套殼基底的周部部分向外伸出的區(qū)域。如果需要，則套殼，通常為陽極套殼，可包括單個或多個階梯。圖3示出了包括陽極套殼26的鈕扣電池10的優(yōu)選實施例，所述陽極套殼是大體上呈杯形的金屬部件。圖3所示的電池IO是空氣電池，所述空氣電池包括陰極套殼12，所述陰極套殼是杯形套殼且優(yōu)選由鍍鎳鋼制成從而使得其具有相對較平的中心區(qū)域14，所述中心區(qū)域與具有均勻高度的直立壁部16鄰接且被所述壁部圍繞。另一種可選方式是，在一個實施例中，罐底的中心區(qū)域14可從罐底的周部部分向外伸出。在陰極罐12的底部中存在至少一個孔18以便用作空氣進入端口?，F(xiàn)在參見圖l至圖3對本發(fā)明的電化學(xué)電池做進一步描述，正電極，如空氣電極20、120，被設(shè)置在陰極套殼12、112的底部附近?？諝怆姌O20、120可以是適用于空氣電極中的任何材料，但優(yōu)選是碳、錳的氧化物(MnOx)和聚四氟乙烯(PTFE)的混合物。該混合物還可選地包含通常存在于聚四氟乙烯中的表面活性劑?？諝怆姌O20、120還優(yōu)選具有層壓在其上的聚四氟乙烯(PTFE)層22、122。聚四氟乙烯層22、122被層壓在空氣電極20、120的下側(cè)(接近電池底部)上，如圖1和圖3所示?？諝怆姌O20、120還優(yōu)選包含金屬絲網(wǎng)，所述金屬絲網(wǎng)優(yōu)選由鎳金屬板網(wǎng)制成，所述金屬絲網(wǎng)被埋置在空氣電極中且位于該空氣電極20、120的與該聚四氟乙烯層壓層22、122相對的側(cè)部上?？諝怆姌O20、120可選地還可包含位于聚四氟乙烯層22、122與套殼12、112的底部的平的中心區(qū)域14、114之間的隔障膜123，如聚四氟乙烯膜。至少一個分隔層24、124被置于空氣電極20、120上方。多孔材料層121優(yōu)選被置于空氣電極20、120與套殼12、112的底部之間以便將空氣均勻地分布到電極20、120上。密封劑129如熱塑性熱熔粘結(jié)劑，例如來自ResearchTrianglePark,NC，USA的ForboAdhesives，UX的SWIFT82996，可用來將陰極的部分結(jié)合到陰極套殼112上。電池IO、IIO還包括陽極套殼26、126，所述陽極套殼形成了電池的頂部。該陽極套殼26、126優(yōu)選由基板形成，所述基板包括具有足以實現(xiàn)預(yù)期用途的機械強度的材料，其中所述基板上還能夠鍍覆導(dǎo)電金屬。在一個實施例中，該套殼基板是單個材料層，例如，但不限于，鋼(例如不銹鋼、軟鋼或冷軋鋼)、鋁、鈦或銅，且優(yōu)選為軟鋼。在優(yōu)選實施例中，對陽極套殼基板進行了預(yù)鍍覆，即在成形為套殼之前進行鍍覆，或在陽極套殼基板上包覆至少一個附加層。優(yōu)選的預(yù)鍍覆和包覆材料包括，但不限于，鎳、銅、銦、錫及其組合，所述材料可用來防止基板在套殼成形之后進行后鍍覆而在陽極套殼上鍍上打底鍍層(strikelayer)和/或錫或錫合金的錫層這一過程之前產(chǎn)生腐蝕。預(yù)鍍覆或包覆的層或者預(yù)鍍覆和包覆的層還提供了防止在后鍍覆的層中存在的任何針孔、損傷或其它缺陷暴露于具有更低氫超電勢的基板材料的優(yōu)點，以及提高了與隨后施加的層之間的粘結(jié)力的優(yōu)點。另一種可選方式是，在成形后在該成形殼體上鍍覆錫或錫合金的錫層這一過程之前，可在存在緩蝕劑的情況下將用于形成陽極套殼的材料或成形的陽極套殼或?qū)⒂糜谛纬申枠O套殼的材料和成形的陽極套殼貯存在封閉環(huán)境中。在一個優(yōu)選實施例中，基板材料包括鍍鎳鋼，優(yōu)選包括鍍鎳的軟鋼(低碳鋼)。正如本文所使用地，軟鋼是包含重量百分比為約0.15%至約0.30%的碳和重量百分比小于約0.75%的錳的低碳鋼。鎳層142在其上不存在外部錫層時保護了鋼帶144的外表面且被設(shè)置在鋼144的兩側(cè)上，如圖2所示，因此，在進行后鍍覆之前，陽極套殼126從外部到內(nèi)部依次優(yōu)選為Ni/軟鋼/Ni?？墒褂闷渌鼘訅翰牧闲纬申枠O套殼26、126，這包括位于不銹鋼基板上的雙層層壓銅層或由三個以上的層制成的層壓層。可用于形成陽極套殼26、126的其它鍍覆材料或包覆材料(即具有結(jié)合到另一金屬層上的至少一個金屬層的層壓材料)的實例按從外層到內(nèi)層的次序包括其它的三層材料如鎳/不銹鋼/銅、雙包覆材料層如不銹鋼/銅以及四層材料如鎳/不銹鋼/鎳/銅，這些層存在于將錫層鍍覆在陽極套殼26、126的表面上之前。陽極套殼126還可設(shè)有打底鍍層146或可選地設(shè)有附加的預(yù)鍍覆層，這優(yōu)選是使用接觸可變的掛鍍裝置例如下文所述的接觸可變的掛鍍裝置實現(xiàn)的。優(yōu)選的打底鍍層或預(yù)鍍覆層是銅，所述銅促進了陽極套殼126與錫層之間的粘結(jié)。陽極套殼26、126至少在陽極套殼26、126的內(nèi)表面36、136上鍍覆有錫層或錫合金層。優(yōu)選在陽極套殼26、126的大體上整個表面上鍍覆錫或錫合金層。該錫或錫合金層使得在陽極套殼的內(nèi)表面上提供了具有相對較高的氫超電勢的金屬，這減輕或防止了電池內(nèi)的陽極套殼出現(xiàn)冒氣現(xiàn)象。適當(dāng)?shù)腻a合金的實例包括，但不限于，具有銅和鋅中的至少一種物質(zhì)的錫合金(例如銅、錫和鋅的重量比為約58:32:10或者錫和鋅的重量比為75:25)。在優(yōu)選實施例中，錫在錫合金中的重量百分含量大于50%，例如純錫(即非合金化的錫，其中包含的總雜質(zhì)重量百分含量小于1%且以下物質(zhì)中的每種物質(zhì)的含量優(yōu)選小于百萬分之十(10ppm):鉻、鐵、鉬、砷、銻、釩、鎘、銅、鎳和鋁)。在優(yōu)選實施例中，陽極套殼26、126的整個外表面上都鍍有錫層"0,如圖2所示。在優(yōu)選實施例中，該錫或光亮錫合金層是光亮錫或錫合金層。正如下文所使用地那樣，除非以其它方式指明，否則錫層可包含純錫或包含包括錫的合金。光亮錫層的表面上優(yōu)選沒有可見斑點或污損，以便在最大程度上防止在電池內(nèi)出現(xiàn)產(chǎn)生氣體的反應(yīng)。正如本文所使用地，光亮錫層指的是包括通過鍍覆工藝產(chǎn)生的錫或13錫合金的層，在所述鍍覆工藝中，根據(jù)ASTMB545-97第4.3.2部分而在鍍覆浴液中使用了光亮劑。光亮劑通過抑止鍍覆浴液對表面上的高點進行優(yōu)先鍍覆的這種通常傾向的方式而在微觀水平上對金屬沉積進行控制，所述高點會具有更高的電位。光亮劑可被吸引到高電位點上并暫時阻擋該高電位點，從而使金屬離子被迫沉積在別處且隨后隨著局部高電位點的消失而散開。這防止了金屬簇群的形成且產(chǎn)生了非常光滑的表面。所希望的是，該光亮錫層的表面將具有CIE(照明委員會)1931色彩空間上的處在約1至約40的范圍內(nèi)、優(yōu)選不大于約20、更優(yōu)選不大于約15且最優(yōu)選不大于約10的排除鏡面反射光(reflectancespecularexcluded)的Y參數(shù)值?？赏ㄟ^分光光度計(可從X-Rite,Inc.Grandville,MI，USA獲得該分光光度計)在排除鏡面反射光模式下進行的測試來確定該排除鏡面反射光的Y參數(shù)值，該值被校準至0至100的數(shù)值范圍，其中G代表最大反射且IOO代表無反射。在優(yōu)選實施例中，陽極套殼基板材料被成形為陽極套殼26、126的所需形狀，可選地對所述陽極套殼基板材料進行了預(yù)鍍覆或包覆，在所述陽極套殼基板材料上優(yōu)選設(shè)有打底鍍層、可選地鍍覆有進一步的金屬層、且隨后用電解方式對該陽極套殼進行后鍍覆而在該陽極套殼26、126的大體上整個表面上鍍覆至少一個錫層。陽極套殼26、126優(yōu)選利用沖壓工藝進行成形。在優(yōu)選實施例中，使用三個或更多個具有遞增尺寸的沖壓模由所需材料盤巻的一部分成形制造出杯形的鈕扣電池陽極套殼26，隨后從該盤巻上沖壓出該陽極杯。使用兩個或更少的模具來形成陽極套殼可能會導(dǎo)致在由此產(chǎn)生的電池中產(chǎn)生氣體，所述氣體的產(chǎn)生是不希望出現(xiàn)的。在一個實施例中，至少在陽極套殼26、126的內(nèi)表面36、136和端部35、135上鍍覆有錫層。在優(yōu)選實施例中，在陽極套殼26、126的整個表面區(qū)域上都鍍上錫。下文將對優(yōu)選的鍍覆方法進行描述。陽極套殼基板材料所采用的軟鋼、冷軋鋼或其它可選的優(yōu)選鋼提供了結(jié)構(gòu)剛性，且基于所使用的特定陽極套殼26、126的總厚度而言，所述陽極套殼基板材料的厚度優(yōu)選占約97.6%?；陉枠O套殼26、126的總厚度而言，陽極套殼基板材料的每個鎳層的厚度單獨地優(yōu)選占約1.2%。上面列舉的所有值都是在利用例如沖壓等工藝形成陽極套殼之后進行鍍錫和添加打底鍍層或施加的其它一個或多個層之前的值。14在制造電池的過程中，陽極套殼26、126優(yōu)選^t倒轉(zhuǎn)，且隨后將負電極組成物或陽極混合物28、128和電解質(zhì)置于陽極套殼26、126內(nèi)。在鈕扣電池中，陽極混合物插置過程是一個兩步驟的過程，其中通常首先將干燥的陽極混合物材料沉積(例如分配)進入陽極套殼26的凹進部分內(nèi)，隨后分配KOH溶液。在棱柱形電池中，陽極混合物的濕潤組分和干燥組分通常是預(yù)先混合好的且隨后在一個步驟中就沉積在陽極套殼126內(nèi)?？墒闺娊赓|(zhì)沿陽極套殼26、126的內(nèi)表面36、136緩慢進入或在毛細管作用下進入，所述電解質(zhì)中載帶有陽極混合物28、128和/或電解質(zhì)中包含的材料。用于鈕扣電池的陽極混合物28包括鋅、電解質(zhì)和有機化合物的混合物。陽極混合物28優(yōu)選包括鋅粉、粘合劑如SANFRESHDK-500MPS、CARB0P0L940或CARB0P0L934、以及冒氣抑制劑如氫氧化銦(In(0H)3)，它們的量為鋅的重量百分比為約99.7%、粘合劑的重量百分比為約0.25%且氫氧化銦的重量百分比為約0.045%。SANFRESHDK—500MPS是來自NewYork,NY，USA的TomenAmericaInc.的一種交聯(lián)聚丙烯酸鈉，且CARB0P0L⑧934和CARB0P0L940是以100%酸的形式存在的丙烯酸聚合物且可從Cleveland,0H，USA的NoveonInc.得到這兩種物質(zhì)。用于鈕扣電池的電解組組成物優(yōu)選是重量百分比為約97%的氫氧化鉀(K0H)溶液、重量百分比為約3.00%的氧化鋅(Zn0)和極少量的Carbowax550的混合物，其中該氬氧化鉀溶液的重量百分比為28-40%、優(yōu)選重量百分比為30-35%且更優(yōu)選重量百分比為約33%的K0H水溶液，所述Carbowax550是可從DowChemicalCo.(Midland,Ml,USA)獲得的一種基于聚乙二醇的化合物，基于陽極中鋅組成物的重量而言，所述Carbowax550的量優(yōu)選為約10-500ppm、更優(yōu)選為約30-100ppm。用于棱柱形電池的陽極混合物128包括鋅、電解質(zhì)和有機化合物的混合物。陽極混合物128優(yōu)選包括鋅粉、電解質(zhì)溶液、粘合劑如CARB0P0L940以及一種或多種冒氣抑制劑如氫氧化銦(In(0H)3)以及DISPERBYK⑧D190，它們的量為鋅的重量百分比為約60%-約80%、電解質(zhì)溶液的重量百分比為約20%-40%、粘合劑的重量百分比為約0.25%-約0.50°/。、氫氧化銦的重量百分比為約0.045%以及少量的15DisperbykD190，基于鋅的重量而言，所述DISPERBYKD190的量優(yōu)選為約10至500ppm、更優(yōu)選為約100ppm。DISPERBYKD190是一種可從Wallingford，CT，USA的BykChemie獲得的陰離子聚合物。用于棱柱形電池的電解質(zhì)組成物優(yōu)選是重量百分比為約97%的氫氧化鉀(KOH)溶液與重量百分比為約1.00%的氧化鋅(ZnO)的混合物，其中該氫氧化鉀溶液是重量百分比為約28%-約40%、優(yōu)選重量百分比為約30%-約35%且更優(yōu)選重量百分比為約33%的KOH水溶液。優(yōu)選的鋅粉是適用于堿性電池中的未加入水銀的低冒氣鋅組成物。在美國專利Nos.6，602，629(Guo等)、5，464，709(Getz等)和5，312，476(Uemura等)披露了一些實例，所述美國專利在此作為參考被引用。低冒氣鋅的一個實例是來自America,Monaca，PA，USA的ZincCorporation的ZCA級1230鋅粉，這種鋅粉是包含約百萬分之四百(400ppm)至約百萬分之五百五十(550ppm)的鉛的鋅合金。該鋅粉優(yōu)選包含最大重量百分含量為1.5%(更優(yōu)選最大含量為0.5%)的氧化鋅(ZnO)。此外，該鋅粉中可含有某些雜質(zhì)?；阡\的重量而言，鉻、鐵、鉬、砷、銻和釩的雜質(zhì)的最大含量優(yōu)選總計為25ppm。此外，雜質(zhì)鉻、鐵、鉬、砷、銻、釩、鎘、銅、鎳、錫和鋁的總含量優(yōu)選不超過鋅粉組成物重量的68ppm。更優(yōu)選地，基于鋅的重量而言，鋅粉包含不超過以下量的鐵、鎘、銅、錫、鉻、鎳、鉬、砷、釩、鋁和鍺Fe-3.5ppm、Cd-8ppm、Cu-8ppm、Sn-5ppm、Cr一3ppm、Ni-6ppm、Mo-0.25ppm、As-0.lppm、Sb-O.25ppm、V-2ppm、Al-3ppm和Ge-O.06ppm。在進一步的實施例中，鋅粉優(yōu)選是包含鉍、銦和鋁的鋅合金組成物。該鋅合金優(yōu)選包含約100ppm的鉍、、200ppm的銦和100ppm的鋁。該鋅合金優(yōu)選包含較低含量水平的鉛，如約35ppm或更低。在優(yōu)選實施例中，平均顆粒尺寸(D50)為約90至約120微米(urn)。適當(dāng)?shù)匿\合金的實例包括可從N.V.Umicore，S.A.Brussels,Belgium獲得的產(chǎn)品級別為NGBIA100、NGBIA115和BIA的辭合金。電池10、110還包括用作密封件的由彈性體材料制成的墊圈30、130。墊團30、130的底邊緣凈皮成形以i更形成面向內(nèi)的唇緣32、132，所述唇緣與陽極套殼26、126的緣邊鄰接?？蛇x地，可將密封劑施加到墊圏的密封表面、陽極套殼和/或陰極套殼上。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將易于識別出適當(dāng)?shù)拿芊鈩┎牧?。密封劑的實例包括瀝青、脂族或脂肪族聚酰胺和熱塑性彈性體如聚烯烴、聚胺、聚乙烯、聚丙烯和聚異丁烯，所述瀝青或者單獨使用或者與彈性體材料或乙烯-醋酸乙烯酯一起使用。優(yōu)選的密封劑是上文所述的SWIFT82996。包括插入的空氣電極20、120和相關(guān)膜的陰極套殼12、112被翻轉(zhuǎn)并被壓靠在陽極杯/墊團組件上，所述組件是在套殼被翻轉(zhuǎn)的情況下預(yù)組裝而成的，因此套殼的緣邊是面朝上的。在翻轉(zhuǎn)的同時，陰極套殼12、112的邊緣向內(nèi)變形，因此使得陰極套殼12、112的緣邊34、134被壓靠在位于陰極套殼12、112與陽極套殼26、126之間的彈性體墊圈30、130上，由此使得在陽極套殼26、126與陰極套殼12、112之間形成了密封件和電隔障?？衫萌魏芜m當(dāng)?shù)姆椒ㄊ固讱さ倪吘壪騼?nèi)變形以便密封該電池，這包括巻邊、夾套(colleting)、型鍛、再拉伸且適當(dāng)?shù)脑挵ㄉ鲜龇绞降慕M合。優(yōu)選通過用分段模具進行巻邊或夾套的方式對鈕扣電池進行密封從而使得可易于從模具中去除該電池，同時形成更好的密封。正如本文所使用地，分段模具是這樣一種模具，其成形表面包括多個部段，被封閉電池的開口。優(yōu)選地，部段的各個部分被聯(lián)接或保持在一起，因此它們無法自由浮動，從而防止了單獨的部段獨立移動且防止了電池受損或電池的插入或去除受到干擾。在共同擁有的美國專利No.6,256,853中披露了優(yōu)選的巻邊機構(gòu)和工藝，所述專利在此作為參考被引用。優(yōu)選通過巻邊對棱柱形電池進行密封。適當(dāng)?shù)姆馄?未示出)可被置于開口18、118上直至準備使用電池10、110為止以便防止空氣在使用之前進入電池10內(nèi)。在本發(fā)明的更進一步的實施例中，如圖4所示，在電化學(xué)電池210中使用了再折疊陽極套殼226來代替陽極套殼26,所述陽極套殼26在所屬領(lǐng)域中通常被稱作直壁式陽極套殼且具有限定出陽極套殼26中的開口的端子端部35。盡管文中對再折疊陽極套殼226的描述是結(jié)合鈕扣型電池做出的，但應(yīng)該理解該再折疊型陽極套殼也可用于棱柱形電池構(gòu)造或扁平電池構(gòu)造中。圖4中以虛線(點線)示出的其它電池部件是上文已經(jīng)結(jié)合電化學(xué)電池10描述過的部件且在此作為參考被引用。再折疊陽極套殼226具有圓形緣邊235,所述圓形緣邊在限定出陽極套殼226中的開口的端部處大體上呈U形形狀。在一個實施例中，通過將17套殼的壁部的一部分反折在其本身上而形成該再折疊陽極套殼226，從而使得由緣邊235限定出套殼中的開口。再折疊陽極套殼226可被成形為由上文結(jié)合陽極套殼26所述的材料制成、具有上文結(jié)合陽極套殼26所述的尺寸以及類似特征。因此，再折疊陽極套殼226在其表面上鍍有錫層。在一個實施例中，再折疊陽極套殼226的內(nèi)表面和緣邊235上鍍有錫層，且在優(yōu)選實施例中，在再折疊陽極套殼226的整個表面上都鍍有錫，所述整個表面既包括內(nèi)表面又包括外表面。如上文所述，陽極套殼26、126、226上鍍有錫或錫合金的錫層，且可選地鍍有金屬打底鍍層或其它中間層，或其組合。正如本文所述，中間層是介于錫或錫合金表面層與金屬基板之間的金屬底層。該底層可以電鍍的方式被鍍成打底鍍層或更厚的層，或該底層可以是具有較高的氫超電勢的金屬的包覆層，所述金屬例如為銅或銅合金。打底鍍層是電鍍層，該電鍍層的厚度達到約2.5|nm、優(yōu)選平均為0.2至2.O]Lim、更優(yōu)選平均為約0.5至1.Opm。更厚的電鍍底層通常具有約8pm或更厚的厚度。一般而言，當(dāng)錫層的平均厚度小于5i!in厚時，優(yōu)選采用中間層。優(yōu)選在已經(jīng)將陽極杯材料如鋼、鍍鎳鋼或者將包覆金屬材料成形為具有所需形狀或形式的陽極套殼26、126、226之后再對陽極套殼26、126、226的表面進行鍍覆。在一個實施例中，利用接觸可變的掛鍍工藝對陽極套殼26、126、226進行鍍覆。正如本文所使用地，掛鍍工藝是這樣的一種鍍覆工藝，其中在鍍覆過程中在單獨的陽極套殼之間沒有部件與部件的接觸。在美國專利No.6,521,103中描述了一種接觸可變的桂鍍裝置的實例，所述專利的整體內(nèi)容在此作為參考被引用。商業(yè)上可從Clearwater,FL，USA的SurfaceFinishingTechnologies獲得優(yōu)選的接觸可變的掛鍍裝置。該接觸可變的掛鍍裝置包括部件保持組件，如夾具組件(正如下面的實施例中所述)，所述部件保持組件包括多個保持元件，所述多個保持元件至少在鍍錫工藝過程中分別與陽極套殼的一部分進行選擇性地可變地接觸且因此與該陽極套殼的該部分接合和脫離接合，從而產(chǎn)生鍍錫陽極套殼，其中在優(yōu)選實施例中，在該陽極套殼的整個表面上都鍍有錫且在該陽極套殼的表面上基本上沒有缺陷或未涂覆區(qū)域。更特別地，該夾具組件可包括成對的夾子，所述成對的夾子可變地或交替地接觸并因此保持著該陽極套殼，其中在該成對夾子中的一個夾子與該套殼脫離18接合的區(qū)域中，鍍覆溶液或其它溶液可與陽極套殼交替接觸。該接觸可變的掛鍍裝置包括輸運組件，該輸運組件可使陽極套殼移動通過處在鍍錫站處的鍍覆浴液，且優(yōu)選通過一個或多個附加的站，最優(yōu)選地通過多個站，所述站例如為，但不限于，一個或多個清洗站、一個或多個沖洗站、一個或多個金屬打底鍍層鍍覆站、一個或多個其它鍍覆站和干燥站。夾具組件的保持元件與陽極套殼之間的可變接觸出現(xiàn)在該裝置的一個或多個站處，該陽極套殼優(yōu)選同時被浸沒在浴液，如清洗浴液、打底鍍層鍍覆浴液、沖洗浴液、鍍覆浴液中，該可變接觸或出現(xiàn)在干燥站處。在該工藝的電鍍部分期間，電流可通過該夾具組件而流動通過正進行鍍覆的陽極套殼。該鍍覆工藝可在清潔的環(huán)境中進行以使鍍覆部件受污染的風(fēng)險最小化?？稍谠摻佑|可變的掛鍍裝置中利用通過該裝置的各個站的單一零件流對本發(fā)明的陽極套殼進行連續(xù)加工，其中獨立且連續(xù)地對單獨的套殼進行加工，從而產(chǎn)生高質(zhì)量的鍍錫套殼。該接觸可變的掛鍍裝置使得與通過固定保持元件進行的掛鍍相比，可以相對較高的速度高效地生產(chǎn)出經(jīng)過鍍覆的陽極套殼。圖5示出了一個實施例的實例，圖中示意性地示出了接觸可變的掛鍍裝置300的一部分。裝置300包括鍍覆室302，所述鍍覆室包括槽3(M，所述槽中具有鍍覆溶液或鍍覆溶液306。下文中將對鍍覆溶液進行描述。陽極套殼輸運組件310被構(gòu)造以使所需陽極套殼，例如圖中示出的套殼126，移動通過鍍覆室302和鍍覆溶液306從而對該套殼進行鍍覆，以及使套殼移動通過該裝置中存在的任何其它所需站。夾具組件320被操作性地連接至輸運組件310以便與陽極套殼126進行可變地接觸并保持該陽極套殼，從而在陽極套殼上均勻地鍍上錫層且使得在陽極套殼與夾具組件320之間的連接位置處基本上不存在未被鍍覆的區(qū)域或其它缺陷。該夾具組件包括多個保持元件例如夾子332，優(yōu)選為多組夾子322，所述夾子可被認為是指部或叉子，所述夾子可在第一位置與至少第二位置之間移動，在所述第一位置處與陽極套殼接合，在所述笫二位置處與該陽極套殼脫離接合。這種可變的接觸使得可在鍍覆溶液306中對整個陽極套殼進行鍍覆。在鍍覆站處，通過至少第一夾子322和第二夾子322，且優(yōu)選通過至少笫一組和第二組夾子322，將要進行鍍覆的陽極套殼126保持在夾具組件320中。當(dāng)鍍覆夾具組件320行進或移動通過鍍覆室302時，第一夾子或第一組夾子和笫二夾子或第二組夾子分別順序且交替地進行移動而與陽極套殼接觸或接合或者脫離接觸或接合，該陽極套殼至少同時處在鍍覆溶液306中，由此在陽極套殼的整個表面上對該陽極套殼進行鍍覆。在優(yōu)選實施例中，該接觸可變的掛鍍裝置300包括致動機構(gòu)330，所述致動機構(gòu)具有至少一個且優(yōu)選多個致動器332，所述致動器選擇性地使夾具機構(gòu)的夾子322相對于該陽極套殼從接合位置移動至脫離接合的位置。在一個實施例中，該致動器包括水平表面334，所述水平表面具有第一過渡表面336和第二過渡表面337，其中該夾具組件的凸輪從動件324與所述水平表面接合且沿所述水平表面移動或行進，且通常沿循該水平表面的路徑移動以便在相應(yīng)的夾子322或成組夾子322與陽極套殼之間形成選擇性接合。在優(yōu)選實施例中，夾具組件320被電連接至適當(dāng)?shù)碾娫春涂刂泼姘?，由此使陽極套殼可接收鍍覆溶液306中存在的金屬離子，且因此當(dāng)陽極套殼移動通過鍍覆溶液306時，該夾具組件上也電鍍上了錫層。預(yù)定體積和濃度的含錫鍍覆溶液被用于鍍覆槽304中。鍍覆溶液的量取決于多種因素，例如鍍覆槽304的尺寸以及要進行鍍覆的部件的體積。在優(yōu)選實施例中，包括錫濃縮物、酸、抗氧化劑、潤濕劑、光亮劑、開缸劑(makeupagent,助劑)和水的鍍覆溶液被用于鍍覆槽304中。可調(diào)節(jié)鍍覆溶液306及其組分的量以便在陽極套殼上實現(xiàn)所需的鍍覆特性。鍍覆室302優(yōu)選包括冷卻器以便將鍍覆溶液組成物保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)，正如下文所述。在優(yōu)選實施例中，鍍覆溶液包括可從Cranston,RI，USA的Technic,Inc.獲得的標(biāo)號為TECHNISTANJB3000的組分，所述組分為陽極套殼提供了具有所需性質(zhì)的光亮錫層。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是所生產(chǎn)出的陽極套殼可具有所需性質(zhì)，例如耐銹蝕的錫表面和大體上均勻的鍍覆密度，其中該套殼可用于形成具有相對較高的限制電流值的電化學(xué)電池。TECHNISTANJB3000鍍覆溶液包含TECHNISTAN酸、TECHNISTANTM錫濃縮物、TECHNISTANJB3000開缸劑、TECHNISTANJB3000光亮劑、TECHNISTAN抗氧化劑和去離子水。包括槽304的鍍覆室302被構(gòu)造以使其中包含足以在陽極套殼上，且優(yōu)選相繼在多個陽極套殼上，實施鍍覆步驟的所需水平或體積的鍍覆溶液306。槽304優(yōu)選由聚合物如聚丙烯或聚乙烯制成，所述聚合物對于鍍覆溶液306的組分具有耐受性且不會與所述組分產(chǎn)生反應(yīng)。陽極筐，優(yōu)選為鈦，被置于槽304內(nèi)且包含例如以丸粒、條塊、球或其它顆粒形式存在的錫，所述錫作為離子進入鍍覆溶液以便替換被鍍覆在陽極套殼表面上且因此從該鍍覆溶液中被去除了的錫。該陽極氳是導(dǎo)電的且在鍍覆溶液中是穩(wěn)定的。槽304可包括一個或多個管線、泵、過濾器和閥以便提供所需工藝回路。在一個實施例中，該槽可包括過濾回路，其中利用過濾來捕獲可能的污染物，優(yōu)選地，可實施連續(xù)過濾，這例如是用10微米的織造聚丙烯過濾器筒實現(xiàn)的。鍍覆溶液可以每小時大約3倍至約5倍鍍覆溶液體積的流速再循環(huán)通過該過濾回路。鍍覆室302包括控制面板，所述控制面板被操作性地連接至該鍍覆室以便在該鍍覆室內(nèi)對陽極套殼進行電解鍍錫。鍍覆溶液優(yōu)選包括錫，例如以來自Technic,Inc.的TECHNISTAN錫濃縮物存在的錫。該錫濃縮物的存在量通常為每升鍍覆溶液中存在約163至約165毫升的錫濃縮物且優(yōu)選為每升鍍覆溶液中存在164毫升的錫濃縮物。鍍覆溶液還可包括，但不限于，各種組分如酸、開缸劑、光亮劑、抗氧化劑、潤濕劑、水或類似組分。在優(yōu)選實施例中，所使用的酸的量通常為每升鍍覆溶液中存在約97至約103毫升的酸且優(yōu)選為每升鍍覆溶液中存在100毫升的酸，所述酸優(yōu)選為來自Technic,Inc.的TECHNISTAN酸。優(yōu)選的抗氧化劑的實例為可從Technic,Inc.獲得的TECHNISTAN抗氧化劑?？寡趸瘎┑牧績?yōu)選為每升鍍覆溶液中存在約20毫升的抗氧化劑。優(yōu)選的開缸劑為可從Technic,Inc.獲得的TECHNISTANJB3000，所述開缸劑被認為包括潤濕劑。在優(yōu)選實施例中，該開缸劑的存在量通常為每升鍍覆溶液中存在約39至約41毫升的開缸劑且優(yōu)選為每升鍍覆溶液中存在40毫升的開缸劑。優(yōu)選的光亮劑的實例為可從Technic,Inc.獲纟尋的TECHNISTANJB3000光亮劑。該光亮劑的存在量通常為每升鍍覆溶液中存在約9至約11毫升的光亮劑且優(yōu)選為每升鍍覆溶液中存在約10毫升的光亮劑。在優(yōu)選實施例中，鍍覆組成物的余量為水，該水優(yōu)選為去離子水。陽極套殼26、126、226上的錫鍍層的厚度取決于多種因素，這包21括所施加的電流、電流密度、鍍覆時間或停留時間、鍍覆浴液中的金屬含量。在一個實施例中，鍍覆溶液中的鍍覆時間或停留時間在約45秒至約180秒范圍內(nèi)且優(yōu)選在約45秒至約120秒范圍內(nèi)。陰極電流密度可為約538至約2691安培/平方米(50至250安培/平方英尺)且優(yōu)選在約807至約2153安培/平方米(75至200安培/平方英尺)的范圍內(nèi)且優(yōu)選為約1023至約1130安培/平方米(95至105安培/平方英尺)。鍍覆組成物的溫度優(yōu)選為約22。C(72。F)至約25.6。C(78°F)。在優(yōu)選實施例中，陽極杯26表面上的鍍錫層的平均厚度通常為約1至約10微米，所述厚度是通過X射線熒光法(XRF)測得的。該平均厚度優(yōu)選不超過約9微米、更優(yōu)選不超過約8微米且最優(yōu)選不超過約7微米。在一些實施例中，錫的平均厚度為至少2.5毫米以便更好地防止由于錫鍍層中的缺陷而產(chǎn)生冒氣現(xiàn)象。用于對陽極套殼進行鍍錫的方法優(yōu)選包括在鍍錫步驟之前實施的一個或多個預(yù)鍍覆步驟以及在已經(jīng)對陽極套殼進行鍍錫之后實施的一個或多個后鍍覆步驟。在優(yōu)選實施例中，陽極套殼被裝載在夾具組件320上，更具體而言被裝載在夾子322中，這是通過手動方式或自動方式實現(xiàn)的，且通過對該套殼實施堿洗工藝，隨后對陽極套殼進行沖洗的方式在接觸可變的掛鍍裝置中對該陽極套殼進行加工，所述沖洗優(yōu)選是用水，最優(yōu)選是用去離子水，實現(xiàn)的。隨后對該陽極套殼實施電解清洗步驟，該電解清洗步驟優(yōu)選是陰極電解清洗步驟，隨后進行進一步的沖洗步驟，在進一步的步驟中，使用接觸可變的桂鍍裝置中的電解浸沒站為陽極套殼提供金屬打底鍍層。在進一步可選的工藝步驟中，陽極套殼可設(shè)有銅鍍層。優(yōu)選實施進一步的沖洗步驟。隨后對陽極套殼實施酸洗或酸刻蝕步驟，隨后實施進一步的沖洗步驟。隨后，在陽極套殼上鍍錫、再次沖洗且隨后進行干燥。在接觸可變的掛鍍裝置中對陽極套殼進行加工的加工速率優(yōu)選為約30.48厘米/秒(12英寸/秒)。如果在陽極套殼的表面上存在殘余物的話，則利用堿洗步驟來去除該殘余物。因此，在一個實施例中，通常當(dāng)陽極套殼相對較為清潔時，則不實施該堿洗步驟?？赏ㄟ^將陽極套殼浸沒在包含堿洗溶液的槽中而對陽極套殼進行清洗，這優(yōu)選是在夾具組件與陽極套殼之間存在可變接觸的情況下實施的，以便有利于對陽極套殼的整個表面進行清洗。在優(yōu)22選實施例中，來自TechnicInc.的TECTM1001被用作清洗劑。該TEC1001與水進行混合，所述水優(yōu)選為去離子水，二者的量通常為每升水中存在約46至約78毫升的TEC1001(每加侖水中存在6至約10盎司的TECTM1001)且優(yōu)選為每升水中存在約62.5毫升的TEC1001(每加侖水中存在約8盎司的TECTM1001)，以便形成清洗溶液。堿洗溶液的溫度優(yōu)選為約57°C(135°F)至約63°C(145°F)。陽極套殼在堿洗溶液中的停留時間優(yōu)選為約1分鐘。在進行了堿洗步驟之后，可通過輸運組件將該陽極套殼輸運至沖洗站且將該陽極套殼浸沒在包含沖洗溶液的槽中。用水來沖洗該陽極套殼以便去除任何剩余的堿洗溶液從而防止將其帶入鍍覆工藝中的下一步驟內(nèi)，所述水優(yōu)選為去離子水。陽極套殼在沖洗槽中的停留時間為約0.25分鐘。沖洗槽優(yōu)選為對流槽，其中該槽包含兩個或多個獨立的室，且水從上游的槽溢出而流入下游的槽內(nèi)?？赏ㄟ^輸運組件將陽極套殼輸送至電解清洗站，在該電極清洗站處，在清洗溶液例如上文結(jié)合堿洗站描述的清洗溶液，例如TECTMlOOl，中對陽極套殼進行電解清洗。通過將陽極套殼浸沒在包含堿洗溶液的槽中而對陽極套殼進行電解清洗。在優(yōu)選實施例中，TECTM1001與水進行混合，所述水優(yōu)選為去離子水，二者的量優(yōu)選為每升水中存在約46至約62.5毫升的TEC1001(每加侖水中存在6至約8盎司的TECTM1001)，以便形成清洗溶液。堿洗溶液的溫度優(yōu)選為約57°C(135°F)至約63°C(145°F)。所希望的是，該電解清洗步驟用槽為金屬制槽，該金屬優(yōu)選為鋼、最優(yōu)選為400不銹鋼。該電解清洗優(yōu)選是陰極式電解清洗，且電壓處在約6至約9伏范圍內(nèi)。陽極套殼在電解清洗溶液內(nèi)的停留時間優(yōu)選為約l分鐘。在進行了電解清洗步驟之后，陽極套殼可被輸運至沖洗站并對該陽極套殼進行沖洗，這例如是通過使用上文所述的對流系統(tǒng)、用水來實現(xiàn)的，所述水優(yōu)選為去離子水。停留時間優(yōu)選為約0，25分鐘。經(jīng)過沖洗的陽極套殼被輸送至金屬打底鍍層鍍覆站，其中陽極套殼被浸沒在金屬打底鍍層鍍覆槽中的金屬打底鍍層鍍覆溶液中。該打底鍍層是金屬，所述金屬優(yōu)選具有相對較高的氫超電勢且可包括非合金化的金屬或金屬合金，這包括，但不限于，金屬如銅、銦、鉛、水銀、青銅和MIRALLOYT"(可從UmicoreGalvanotechikGmbH，Schw3bischG邁ttnd，Germany獲得的一種銅、錫和鋅的合金)。優(yōu)選使用銅或青銅打底鍍層。金屬打底鍍層被認為使得錫鍍層被更好地粘結(jié)到陽極套殼上且還使得在錫層下面提供了具有相對較高的氫超電勢的金屬，從而在錫層并不連續(xù)或隨后受損的任何位置處提供了附加的保護。打底鍍層的厚度優(yōu)選達約1微米。如果陽極套殼已經(jīng)具有包括上面列舉的打底鍍層金屬中的一種打底鍍層金屬，如銅，的內(nèi)表面層，則無需進行該打底鍍層鍍覆步驟。金屬打底鍍層鍍覆溶液的成分將根據(jù)該打底鍍層所使用的特定材料而產(chǎn)生變化。例如，在一個實施例中，打底鍍層鍍覆溶液包括含量處在約23至約31毫升/升(3至約4盎司/加侖)范圍內(nèi)且優(yōu)選為約27毫升/升(3.5盎司/加侖)的氰化銅；鉀，鉀的量通常為約11.7至約23毫升/升(1.5至3盎司/加侖)且優(yōu)選為約15.5毫升/升(2盎司/加侖)；氫氧化鉀，氫氧化鉀的量通常為約4至約15.5毫升/升(0.5至2盎司/加侖)且優(yōu)選為約15.5毫升/升(2盎司/加侖)；羅謝爾鹽，羅謝爾鹽的量優(yōu)選為約19.5毫升/升(2.5盎司/加侖)。用于進行該金屬打底鍍層鍍覆步驟的陰極電流密度通常為約431至約646安培/平方米(40至60安培/平方英尺)且優(yōu)選為約538安培/平方米(50安培/平方英尺)。鍍覆組成物優(yōu)選處在約21°C(70°F)至約26.7°C(80°F)的溫度下。金屬打底鍍層鍍覆槽優(yōu)選由聚合物如聚丙烯或聚乙烯制成，所述聚合物對于鍍覆溶液306的組分具有耐受性且不會與所述組分產(chǎn)生反應(yīng)。陽極筐，優(yōu)選為鈦，被置于槽內(nèi)且包含例如以丸粒、條塊、球或其它顆粒形式存在的銅，所述銅作為離子進入鍍覆溶液以便替換被鍍覆在陽極套殼表面上且因此從該鍍覆溶液中被去除了的銅。該陽極筐是導(dǎo)電的且在鍍覆溶液中是穩(wěn)定的。金屬打底鍍層鍍覆槽可包括一個或多個管線、泵、過濾器和閥以便提供所需工藝回路。在一個實施例中，槽包括過濾回路，例如上文所述的過濾回路。金屬打底鍍層鍍覆站包括控制面板，所述控制面板被操作性地連接至該鍍覆站以便將所需金屬打底鍍層施加到陽極套殼上。鋼或不銹鋼優(yōu)選被用作打底鍍層鍍覆站中的不可溶陽極。陽極套殼在金屬打底鍍層鍍覆溶液中的停留時間優(yōu)選為約15秒。作為銅打底鍍層的另一種可選方式或除了所述銅打底鍍層以外，在可選步驟中，可在進行鍍錫之前在鍍覆站處為陽極套殼設(shè)置鍍銅層。該陽極套殼借助于輸運組件從金屬打底鍍層鍍覆站被輸送至鍍銅站且在停留在鍍覆溶液中的過程中在所述陽極套殼上附加地鍍上銅層，該陽極套殼在鍍覆溶液中的停留時間優(yōu)選為約1.45分鐘。鍍覆站包括槽，所述槽被構(gòu)造以使其中包含足以在陽極套殼上實施鍍覆步驟的所需水平或體積的鍍覆溶液。該槽優(yōu)選是聚合物槽，所述聚合物例如為聚丙烯或聚乙烯，所述聚合物對于鍍覆溶液的組分具有耐受性且不會與所述組分產(chǎn)生反應(yīng)。陽極氳，優(yōu)選為不銹鋼，被置于該槽內(nèi)且包含例如以丸粒、條塊、球或其它顆粒形式存在的銅，所述銅作為離子進入鍍覆溶液以便替換被鍍覆在陽極套殼表面上且因此從該鍍覆溶液中被去除了的銅。該陽極筐是導(dǎo)電的且在鍍覆溶液中是穩(wěn)定的。該鍍覆站可包括一個或多個管線、泵、過濾器和閥以便提供所需工藝回路。在一個實施例中，該槽可包括過濾回路，例如上文所述的過濾回路。鍍覆溶液可以每小時大約3倍至約5倍鍍覆溶液體積的流速再循環(huán)通過該過濾回路。鍍覆站包括控制面板，所述控制面板被操作性地連接至該鍍覆站以便將所需鍍覆層施加到該陽極套殼上。鍍覆組成物的溫度優(yōu)選為約46°C(115°F)至約51.7。C(125。F)。鍍銅溶液的組成物通常包括含量處在約46.8至約78毫升/升(6至約10盎司/加侖)范圍內(nèi)且優(yōu)選為約62.5毫升/升(8盎司/加侖)的氰化銅；氰化鉀，氰化鉀的量通常為約78至約141毫升/升(10至18盎司/加侖)且優(yōu)選為約125毫升/升(16盎司/加侖)；自由氰化物，自由氰化物的量通常為約78至約23.4毫升/升(1至3盎司/加侖)且優(yōu)選為約15.6毫升/升(2盎司/加侖)；氫氧化鉀，氫氧化鉀的量通常為約23.4至約39毫升/升(3至5盎司/加侖)且優(yōu)選為約31.2毫升/升(4盎司/加侖)；羅謝爾鹽，羅謝爾鹽的量通常為約23.4至約39毫升/升(3至5盎司/加侖)且優(yōu)選為約31.2毫升/升(4盎司/加侖)。陰極電流密度通常處在約323至約861安培/平方米(30至80安培/平方英尺)的范圍內(nèi)且優(yōu)選處在約431至約861安培/平方米(40至80安培/平方英尺)的范圍內(nèi)。陽極套殼隨后被輸運至沖洗站且例如用上文所述的對流系統(tǒng)、用水對該陽極套殼進行沖洗，所述水優(yōu)選為去離子水。停留時間優(yōu)選為約0.25分鐘。經(jīng)過沖洗的陽極套殼被輸送至活化站，其中陽極套殼被浸沒在槽內(nèi)25的活化溶液中。陽極套殼活化優(yōu)選使用了酸溶液，所述酸溶液中包含酸，例如硫酸。也可使用其它酸。該酸優(yōu)選是在活化過程中幾乎不產(chǎn)生氣體將不會侵襲陽極套殼的酸?；谌芤旱目傊亓慷?，酸的存在量的重量百分含量通常為約6%-14%、所希望地為約8%-12%且優(yōu)選為約10%。該活化步驟對陽極套殼的表面進行活化以便進行鍍覆。陽極套殼在溶液中的停留時間優(yōu)選為約0.25分鐘。在活化之后，陽極套殼優(yōu)選被輸運至進一步的沖洗站并在該沖洗站處對該陽極套殼進行沖洗，這例如是通過使用上文所述的對流系統(tǒng)、用水來實現(xiàn)的，所述水優(yōu)選為去離子水，以便減少被攜帶進入鍍錫溶液內(nèi)的活化溶液。在沖洗步驟之后，使用鍍覆室302以上文所述方式實施鍍錫工藝步激在進一步的步驟中，對陽極套殼進行一次或多次隨后的沖洗，這例如是使用上文所述的對流系統(tǒng)、用水來實現(xiàn)的，所述水優(yōu)選為去離子水。沖洗的目的是去除陽極套殼上任何剩余的鍍錫溶液。在一個實施例中，沖洗步驟包括將水噴到陽極套殼上，所述水優(yōu)選為去離子水。在進一步的步驟中，在干燥站處用強迫通風(fēng)的方式對經(jīng)過鍍覆的陽極套殼進行干燥?？衫萌魏芜m當(dāng)?shù)母稍锕に?。在根?jù)一個實施例的干燥站處，受熱空氣(例如處在約65.56°C(150。F)至約104.44°C(220°F)的溫度下)被引導(dǎo)在陽極套殼處。該陽極套殼通常被保持在干燥站中直至變干，優(yōu)選持續(xù)約30秒。在對陽極套殼進行干燥之后，從夾具組件320的一個或多個夾子"2上去除該陽極套殼并將所述陽極套殼合并進入電化學(xué)電池內(nèi)，正如上文所述。在已經(jīng)從夾具組件320的一個或多個夾子322上去除了該陽極套殼之后，優(yōu)選對夾子和/或夾具組件進行電解清洗或浸沒清洗以便用適當(dāng)?shù)膭兂芤喝コ搳A子和/或夾具組件上的任何積聚的鍍覆溶液。實例1對多種鍍覆工藝進行了評估以便確定出那些可能適用于對棱柱形電池陽極套殼進行鍍覆的工藝。陽極套殼的形狀與圖l所示陽極套殼的形狀相似。所述陽極套殼由鋼帶制成，所述鋼帶的兩側(cè)上都鍍有鎳，且成形套殼的外部尺寸為約44.6x25.6x3.lmm(長x寬x高)。進行了評估的鍍覆工藝包括1.滾筒鍍覆-在穿孔的滾筒中實施的鍍覆，且滾筒進行旋轉(zhuǎn)以便攪動部件且提供均勻鍍覆。2.帶轉(zhuǎn)腕式作用(wristaction)的滾筒鍍覆-一種滾筒鍍覆，其中滾C。、-、，'-、''、s、；3.振動滾筒鍍覆-一種滾筒鍍覆，其中圃柱形滾筒圍繞偏移縱向?qū)ΨQ軸線的軸線進行旋轉(zhuǎn)從而使得滾筒在旋轉(zhuǎn)的同時從一側(cè)向著另一側(cè)是傾斜的(例如來自HarwoodLineManufacturingCompany,Chicago,IL，USA的振動鍍覆滾筒)。4.翻滾鍍覆(tumble)-—個或一系列篋，每個筐配備有旋轉(zhuǎn)帶以便攪動篋內(nèi)的部件且在篋翻倒時將部件輸送至下一個站(例如Technic,Inc.TUMBLEPLATER⑧工藝)。5.旋轉(zhuǎn)流過式(rotaryflowthrough)鍍覆-一種工藝，其中立式旋轉(zhuǎn)f狀件中的部件在離心作用下被間歇性地壓靠在處于該官狀件的周部處的陰極環(huán)上(例如如美國專利Nos.5，487，824和5，565，079所述)。6.噴泉床電極鍍覆-一種工藝，其中通過向上引導(dǎo)部件和流體(例如鍍覆溶液)的中心物質(zhì)流而攪動該部件和流體，隨后使部件和流體下落且向外引導(dǎo)所述部件和流體(例如如美國專利No.6，193，858所述)。7.掛鍍-物體被夾到掛架上且隨后被置于電解質(zhì)溶液內(nèi)。8.具有可變接觸的掛鍍-具有交替夾持指部的掛鍍(例如上文且在美國專利No.6，521，103中所述)。對上述工藝中的每種工藝都進行觀察以便確定哪種工藝將會在套殼進行適當(dāng)移動的情況下對陽極套殼產(chǎn)生作用。對于那些將會產(chǎn)生作用的工藝，在陽極套殼上鍍錫并對鍍層外觀進行檢查。表l總結(jié)列出了評估的結(jié)果。從加工的角度來看，翻滾鍍覆和噴泉床電極鍍覆都是不適用的，且僅有具有可變接觸的掛鍍產(chǎn)生了并未由于較差的外觀、受損的部件或可見的鍍層缺陷而導(dǎo)致不可接受的鍍覆套殼。表l列出的化學(xué)物質(zhì)包括鍍覆溶液的所有組分(例如錫濃縮物、酸溶液、開缸劑、光亮劑、抗氧化劑和水)。所使用的鍍覆溶液的組分為(a)R0PLATESn:硫酸亞錫溶液、硫酸溶液(C.P.級，SG-1.84)、ROPLATESn開釭劑#1-B溶液、R0PLATE⑧開缸劑f2溶液和ROPLATESnMaintenanceA溶液j(b)TECHNISTANBT1TM:TECHNISTAN錫SnS04溶液、TECHNIBTT、K劑1溶液、TECHNIBTTM光亮劑2溶液和NFANTIOXIDANT#1溶液；(c)TECHNISTANBT2:TECHNISTANTM錫SnS04溶液、TECHNI81^潤濕劑2溶液、TECHNIBT"tm光亮劑2溶液和NFANTIOXIDANT#1溶液；和(d)TECHNISTANJB3000:TECHNISTAN酸溶液、TECHNISTAN錫濃縮物溶液、TECHNISTANJB3000開缸溶液、TECHNISTANTm光亮刑溶液、TECHNISTAN抗氧化劑溶液和去離子水。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>3000_^___實例2在使用多種鍍錫化學(xué)物質(zhì)的情況下對具有可變接觸的掛鍍工藝進行評估，所有鍍錫化學(xué)物質(zhì)都來自Technic,Inc.(參見表2)。所有化學(xué)物質(zhì)都在表2所示的電流密度下進行約100安培-分鐘的電鍍；其中表中列出了電流密度范圍，至少對該范圍的低限和高限進行了評估。化學(xué)物質(zhì)TECHNISOLDER包含鉛，而化學(xué)物質(zhì)TECHNISTAN、ROPLATE⑧和CERAMISTANTM則不包含鉛。所使用的化學(xué)物質(zhì)TECHNISTANJB3000在組分比例方面與標(biāo)準的JB3000化學(xué)物質(zhì)略有不同。該JB3000化學(xué)物質(zhì)包含TECHNISTAN酸溶液(100ml/升)、TECHNISTAN錫濃縮物溶液(164ml/升)、TECHNISTANJB3000開缸溶液(40ml/升)、TECHNISTANJB3000光亮劑'溶液(10ml/升)、TECHNISTAN抗氧化劑溶液(20邁1/升)和去離子水(余量)。對經(jīng)過鍍覆的套殼的初始精整面光亮度進行評估。TECHNISTANBT2和TECHNISTANJB3000這兩種化學(xué)物質(zhì)都產(chǎn)生了光亮的精整面，而其它化學(xué)物質(zhì)則產(chǎn)生了無光澤的精整面；然而，對于TECHNISTANBT2這種化學(xué)物質(zhì)來說，要想在高電流密度下進行鍍覆而又不出現(xiàn)嚴重污損的精整面是不可能的，這種化學(xué)物質(zhì)旨在用于較低的電流密度下。對經(jīng)過鍍覆的陽極套殼的樣品實施冒氣試驗，在所述冒氣試驗中，少量的鋅粉被置于經(jīng)過鍍覆的套殼的經(jīng)過鍍覆的部分上，鋅粉被推入較小區(qū)域內(nèi)從而留出沒有鋅粉的相對較大的觀察區(qū)域，足夠量的重量百分比為33%的KOH電解質(zhì)溶液被加入以便覆蓋鋅粉和相鄰的觀察區(qū)域，且用顯微鏡在20至40倍的放大率下檢查該觀察區(qū)域的氣泡，直至該觀察區(qū)域被鍍上鋅(通常要一個小時或更長的時間)。起初存在的氣泡從觀察區(qū)域的表面上被去除，所述起初存在的氣泡可能是由于攜帶進來的空氣產(chǎn)生的，且僅有其后出現(xiàn)的氣泡才促使了冒氣現(xiàn)象的發(fā)生。氣泡的形成被認為表明出現(xiàn)了冒氣現(xiàn)象。僅在表面缺陷(例如針孔和刮痕)處出現(xiàn)氣泡形成現(xiàn)象被認為表明缺陷延伸穿透了錫鍍層而到達了鍍鎳的不銹鋼基板。大量氣泡在沒有可見缺陷的區(qū)域上延伸被認為表明鍍錫是不充分的。表2總結(jié)列出了冒氣試驗的結(jié)果(定性描述了形成的氣泡的數(shù)量)。在使用TECHNISTANJB3000這種化學(xué)物質(zhì)時觀察到了最佳的結(jié)果。29對于通過TECHNISTANBT2和TECHNISTANJB3000這兩種化學(xué)物質(zhì)進行鍍覆的套殼而言，還通過將所述套殼貯存在溫度為60°C且相對濕度為50%的環(huán)境中而對套殼的銹蝕情況進行了評估。通過JB3000這種物質(zhì)進行鍍覆的套殼的耐銹蝕性要優(yōu)良得多。從整體上來說，僅有具有可變接觸的掛鍍與光亮鍍覆的組合才提供了適用的加工、可接受的鍍層外觀質(zhì)量、耐冒氣性以及耐銹蝕性。在介于約807與約2153安培/平方米(75與200安培/平方英尺)之間的電流密度下通過TECHNISTANJB3000進行鍍覆的套殼比在更低的電流密度下通過TECHNISTANJB3000進行鍍覆的套殼和通過任何其它化學(xué)物質(zhì)進行鍍覆的套殼具有更光亮的精整面。通過TECHNISTANBT2進行鍍覆的套殼的光亮度次之，而通過ROPLATESn進行鍍覆的套殼則更次之。表2化學(xué)物質(zhì)電流密度精整面冒氣銹蝕TECHNISOLDER高速538-2153A/m2(50-200A/ft2)無光澤許多氣泡未測試TECHNISOLDER9001076A/m2(100A/ft2)無光澤許多氣泡未測試TECHNISOLDERNF2001076A/m2(100A/ft2)無光澤幾乎沒有氣泡未測試CERAMISTANDM1076A/m2(100A/ft2)無光澤許多氣泡未測試ROPLATESn43-183A/m2(4-17A/ft2)光亮一些氣泡未測試TECHNISTANBT21076A/m2(100A/ft2)光亮幾乎沒有氣泡l-2天后出現(xiàn)銹蝕TECHNISTANBT2807-2153A/m2(75-200A/ft2)光亮幾乎沒有氣泡l-2天后出現(xiàn)銹蝕TECHNISTANJB3000807-2153A/m2(75-200A/ft2)光亮沒有氣泡5個月后未出現(xiàn)銹蝕TECHNISTAN22-538A/m2光亮許多氣泡未測試30JB3000(2-50A/ft2)(有污損)使用在排除鏡面反射光(RSEX)模式下運行的分光光度計對通過TECHNISTANJB3000在807-2153A/m2(75-200A/ft2)的電流密度下進行鍍覆的樣品套殼和通過TECHNISTANTMBT2進行鍍覆的樣品套殼的全反射率進行測試。JB3000和BT2這兩種化學(xué)物質(zhì)的CIE(照明委員會)1931色彩空間上的Y參數(shù)值分別為6.38和48.41，該數(shù)值是相對于其中的O代表最大反射且IOO代表無反射的數(shù)值范圍而言的。實例3用TECHNISTANJB3000這種化學(xué)物質(zhì)在進行了中間鍍覆步驟和沒進行中間鍍覆步驟的情況下對具有可變接觸的掛鍍工藝進行進一步評估(組分比率為實例2所示的比率)，以便提供光亮的純(非合金化的)錫沉積層。陽極套殼具有與實例1中的尺寸相同的尺寸且由鋼帶制成，所述鋼帶的兩側(cè)上都鍍有鎳，或者該陽極套殼由鎳-不銹鋼-銅三層包覆帶制成，且銅層位于套殼內(nèi)部上。在鍍錫之前用10-15體積百分比的工業(yè)級硫酸溶液對由三層包覆帶制成的套殼進行酸蝕以便去除氧化物且對銅表面進行活化。除非下面以其它方式指明，否則鍍覆所采用的電流密度為約1076安培/平方米UOO安培/平方英尺)且鍍錫的時間為約2至2.75分鐘。對具有相對較高的氫超電勢(與基板材料相比)的金屬的中間鍍層(打底鍍層和底層鍍層)進行評估以便確定當(dāng)鍍錫層較薄、存在缺陷或受損時在錫層的粘結(jié)力方面或防止冒氣現(xiàn)象方面是否有所改善。該評估過程中包括的中間鍍覆步驟是鍍銅和通過氰化銅、酸性銅、堿性銅、氰化青銅和無鉛氰化青銅鍍覆打底鍍層。采用實例2所述的冒氣試驗對陽極套殼的樣品進行冒氣性測試。表3總結(jié)列出了試驗結(jié)果，該結(jié)果表明對于并未使用JB3000鍍覆化學(xué)物質(zhì)進行鍍錫的所有套殼來說，其冒氣量高到不可接受的程度(許多氣泡)且有必要在錫鍍層下面設(shè)置含銅層使其作為成形套殼內(nèi)部上的基板表面或作為在所使用的鍍錫時間內(nèi)(達到鍍層厚度的情況下)將錫鍍覆到套殼上之前沉積的中間層。這些結(jié)果還表明希望使打底鍍層和鍍覆溶液中的污染物最小化，所述污染物特別地為具有比銅的氬超電勢更高的氫超電勢的金屬如鉛。31表3鍍Sn用化學(xué)物質(zhì)中間鍍層套殼基板鋼鍍Ni鋼Ni-SS-Cu三層包覆材料無無打底鍍層許多許多許多無CNCu打底鍍層許多一些至許多無CN青銅打底鍍層許多許多無CN青銅打底鍍層(無Pb)許多一些至i午多JB3000無打底鍍層許多許多無至幾乎沒有JB3000酸性Cu打底鍍層幾乎沒有至許多JB3000堿性Cu打底鍍層一些JB3000CNCu打底鍍層無JB3000CNCu打底鍍層/Cu鍍層無至幾乎沒有JB3000CN青銅打底鍍層幾乎沒有至許多JB3000CN青銅打底鍍層(無Pb)無JB3000Ni打底鍍層許多實例4利用在實例2的冒氣試驗中產(chǎn)生了不超過幾個氣泡的那些類型的陽極套殼來制造類似圖1所示的電池的棱柱形電池。電池陽極是重量百分比為約75%的低冒氣鋅粉、重量百分比為約24.5%的電解質(zhì)溶液(包含重量百分比為33%的KOH和重量百分比為1%的ZnO)、重量百分比為約0.35°/。的CARB0P0L⑧940粘合劑、重量百分比為約0.03%的In(OH)3、重量百分比為約0.02%的DISPERBYK190和重量百分比為約0.1%的附加的水的混合物。負電極室內(nèi)(在分隔件的負電極側(cè)上)的初始空隙體積為約0.55cm3或約占16.8%。利用密封電池開路電壓試驗對樣品電池進行測試以便評估其內(nèi)部冒氣效應(yīng)。用環(huán)氧對陰極套殼中的空氣孔進行密封從而使得基本上沒32有氧能進入且僅存的氧是電池密封時存在于電池中的氧。在45°C的溫度下貯存2周之后對電池的開路電壓進行測量，從而定性地表征密封之后在電池中產(chǎn)生的氫氣量，原因在于氫會與密封電池中存在的氧中的一部分氧進行反應(yīng)并消耗所述氧且按比例地降低了開路電壓。表4總結(jié)列出了平均的密封電池開路電壓。在對一個以上批次的電池進行測試時，平均值是對于測試的每個批次而言的。平均的開路電壓都至少為0.762。一般而言，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是在該試驗中所希望出現(xiàn)的是至少0.9伏的平均開路電壓，且平均開路電壓優(yōu)選為至少0.95伏。盡管開路電壓越高越好，但最大值通常為約l.O伏，因為密封電池中存在的氧量是有限的。表4中間鍍層套殼基板鍍Ni鋼Ni-SS-Cu三層包覆材料無打底鍍層0.762Cu打底鍍層0.762、0.809、0.811、0.972Cu打底鍍層/Cu鍍層0.871青銅打底鍍層(無Pb)0.879、0.883(1076A/m2、lmin)對于具有由鎳-不銹鋼-銅三層包覆材料制成的陽極套殼的電池和具有由鍍鎳鋼制成并且鍍有銅打底鍍層且隨后用具有可變接觸的掛鍍工藝和JB3000化學(xué)物質(zhì)進行了鍍錫的陽極套殼的電池而言，還進行了以下測試，即在60°C的溫度下貯存了17天之后在1伏特的電壓下對這兩種電池的限制電流進行測試。對于具有未鍍覆三層包覆層的套殼的電池來說，其平均限制電流為273mA,而對于具有后鍍覆的鍍鎳鋼套殼的電池來說，其平均限制電流為296mA。在1076A/cm2(100A/ft2)的電流密度下進行2分鐘的鍍覆被認為是令人滿意的。提高鍍覆電流密度和/或延長鍍覆時間將形成更厚的錫層且導(dǎo)致防止內(nèi)部冒氣的性能更優(yōu)。在這些條件下，發(fā)現(xiàn)內(nèi)表面上的鍍錫層厚度為約4.6至4.8nm且套殼外部上的鍍錫層厚度為約6.8至7.9|nm,這是通過掃描電子顯微鏡剖面(ASTMB487)確定得出的。一般而言，為了實現(xiàn)良好的耐腐蝕性，陽極套殼外表面上的平均錫層厚度為33約8拜被認為是希望的厚度。陽極套殼內(nèi)表面上的最小平均錫層厚度是實現(xiàn)連續(xù)錫層所需的最小值，且最大平均錫層厚度將取決于從部件裝配角度而言可容忍的最大陽極套殼尺寸。一般而言，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，約2]Lim的厚度能夠在內(nèi)表面上提供連續(xù)錫層，且在不出現(xiàn)裝配問題的情況下可以容忍的層厚達約10nm。陽極套殼內(nèi)部的凹進部分上的平均錫層厚度將優(yōu)選為4至7pm。一般而言，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是對于在使用JB3000光亮錫化學(xué)物質(zhì)的具有可變接觸的掛鍍工藝中進行鍍覆的陽極套殼而言，使用處在約807至約2153A/n^范圍內(nèi)的電流密度和約0.75至約3分鐘的鍍覆時間使得在該陽極套殼上產(chǎn)生了令人滿意的鍍錫層。電流密度和鍍覆時間的各種組合也可產(chǎn)生可接受的經(jīng)過鍍覆的陽極套殼(例如提供相似的鍍覆安培-分鐘)，將鍍覆量提高至大于約10nm幾乎不會帶來任何附加的優(yōu)點。實施本發(fā)明的技術(shù)人員和所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是可在不偏離所披露概念的精神的情況下對本發(fā)明做出各種變型和改進。所提供的保護范圍由權(quán)利要求書和法律允許的解釋寬度來確定。3權(quán)利要求1、一種制造電化學(xué)電池的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供包括鋼層的板片作為基板；(b)由所述基板形成負電極套殼；(c)利用掛鍍工藝將包括光亮錫且具有1-10微米的平均厚度的層電鍍到所述基板上，所述掛鍍工藝在接觸可變的情況下保持著所述負電極套殼，且電鍍電流密度為538-2691安培/平方米；(d)將包括鋅和堿性水溶液電解質(zhì)的負電極材料沉積在所述負電極套殼的凹進部分中，從而使所述負電極材料與所述負電極套殼上的所述錫層接觸；并且(e)將所述負電極套殼和所述負電極材料與正電極和正電極套殼組合起來以便形成密封電池。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中用807-2153安培/平方米的電流密度電鍍所述錫層。3、根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的方法，其中所述錫層的平均厚度為2.5-9微米。4、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述基板包括位于所述陽極套殼的凹進部分的至少一部分上的中間銅層，且所述銅層在將所述光亮錫層電鍍到所述負電極套殼上之前被施加到所述鋼層上。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述銅層被包覆到所述鋼層上。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述銅層被電鍍到所述鋼層上。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述銅層是具有0.2-2.0微米的平均厚度的打底鍍層。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述銅層是具有0.5-1.0微米的平均厚度的打底鍍層。9、根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的方法，其中利用掛鍍工藝電鍍所述銅層，所述掛鍍工藝在接觸可變的情況下保持著所述套殼，且電鍍電流密度為323-646安培/平方米。10、根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項所述的方法，其中用包括氰化銅的鍍覆溶液電鍍所述銅層。11、根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項所述的方法，其中所述銅層包括銅合金。12、根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項所述的方法，其中所述銅層是非合金化的銅。13、根據(jù)權(quán)利要求6至12中任一項所述的方法，其中在電鍍所述銅層之前對所述負電極套殼進行清洗且隨后進行沖洗。14、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述負電極套殼具有大于11.6毫米的最大直徑或最大長度尺寸。15、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述鋼層是鍍鎳鋼層。16、根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的方法，其中所述鋼層包括軟鋼層。17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述鋼層是鍍鎳軟鋼層。18、根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的方法，其中所述鋼層包括不銹鋼層。19、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述錫層的平均厚度小于5微米，且在將所述光亮錫層電鍍到所述負電極套殼上之前，所述基板包括位于所述陽極套殼的凹進部分的至少一部分上的中間銅層。20、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述包括光亮錫的層中的錫為包括錫的合金。21、根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的方法，其中所述包括光亮錫的層中的錫為非合金化的錫。22、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中當(dāng)使用在排除鏡面反射光模式下運行的分光光度計進行測試時，所述包括光亮錫的層的表面具有大小為1至40的排除鏡面反射光的Y參數(shù)值。23、根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述Y參數(shù)值為1至20。24、根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述Y參數(shù)值為1至15。25、根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述Y參數(shù)值為1至10。26、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述電池具有棱柱形形狀。27、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述電池具有催化電極。28、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述電池是電池組電池且包括堿性水溶液電解質(zhì)。29、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述電池是鋅-空氣電池組電池。全文摘要一種用于堿性電池的鍍錫陽極套殼，所述陽極套殼具有至少位于所述套殼的內(nèi)表面上，優(yōu)選位于所述陽極套殼的整個外表面上，的光亮錫或光亮錫合金表面層。本發(fā)明還披露了用于制備陽極套殼和制造包含所述陽極套殼的電化學(xué)電池的方法。在優(yōu)選實施例中，在較高的電流密度下利用接觸可變的掛鍍工藝對所述陽極套殼進行鍍覆，其中掛鍍裝置的夾具組件的多個部分與所述陽極套殼的不同部分進行可變地或交替地接觸，因此使得對所述陽極套殼的整個表面進行鍍覆。鍍覆有光亮錫的表面是具有較高氫超電勢的金屬，這減輕了使用該套殼的電池中的冒氣現(xiàn)象。文檔編號H01M2/02GK101501883SQ200780029514公開日2009年8月5日申請日期2007年6月8日優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日發(fā)明者J·郭,M·P·克勒門申請人:永備電池有限公司