无汞碱锰电池国产材料和配件的试验分析

　　前言倡导绿色消费，引导绿色环保产品生产，已成为社会发展的方向。无汞碱性锌锰电池是电池行业关注的热点。国家九部委已明确规定，从2005年1月1曰起，碱锰电池必须实现无汞化，即碱锰电池的汞含量（质量百分比）必须降至1x10 6以下。目前，国内能够批量生产无汞碱性锌锰电池的厂家，大多采用国外引进设备，使用的原辅材料大多依赖国外进口，例如无汞锌粉、锌膏用粘接剂、隔膜纸、氪氧化钾、导电石墨乳等。如何提高无汞碱性锌锰1962-）男高级工程师。

　　电池材料和零配件的国产化程度、降低国产无汞碱性锌锰电池的成本、提高产品的国际竞争能力，一直是电池行业努力的方向。本文就无汞碱锰电池材料和零配件国产化问题进行一些探讨。

　　1锌粉从热力学角度来看，锌粉在氪氧化钾（K0H冰溶液中是不稳定的，锌粉有自溶并析出氪气的趋势，造成碱性锌锰电池的贮存性能迅速下降和耐漏液性能差。

　　为了解决这个问题，以锌为负极材料的干电池如：锌银电池、锌空气电池等也都添加汞作为缓蚀剂。汞在锌电极中的作用有以下4个方面认为，无汞碱锰电池用隔膜纸孔径在1035.3"'范围较好，孔径分布不均匀的隔膜纸不宜采用参见。

　　笔者收集了电池同行对各种隔膜纸的测试数据见表5.表5各种隔膜纸的物理性能测试数据样品g/m2厚度"m吸液速度Poresizedistributionofseparatorpaper从表中可以看出产隔膜纸的物理参数并不比国外的差，但国产隔膜纸主要存在两大问题一是厚度公差太大同一卷隔膜纸时厚时薄，做成隔膜管后，其外径也时大时小给生产操作带来难度庙电池的质量均匀性受到影响另一个问题是定量和孔径不均匀孔L径不能控制在某一个范围内。为了解决这些问题，国内某单位拟从国外引进隔膜纸生产技术和设备。

　　B（小圆头）铜钉是无汞碱锰电池的负极集流体。为了防止其插入锌膏时引起析气通常采用在铜钉表面镀锡、镀铟和控制铜钉中铁含量等方法来降低其插入锌膏中的析气量。无汞碱锰电池用铜钉内已能够批量生产表面镀锡、镀铟技术也曰趋成熟，但如何减少铜钉与负极底点焊时产生铜渣，一直是国产点焊设备的难题。几年前，许多科研单位和设备制造商已致力于研究和制造无汞碱性锌锰电池组装线，并取得了长足进展。但是研究开发点焊设备和负极零件组装设备的单位不多成功的更少。或者说，既能满足无汞碱锰电池的技术要求，价格上又能让中小企业可以接受的负极组装设备难以找到。国产点焊机难以解决点焊时铜渣飞溅，主要是点焊机的元器件和控制技术不过关。国产点焊机大多是电容贮能式焊接又称爆炸式焊接。它是依靠电容贮存能量《点焊时瞬间释放，将铜钉尖端熔融后使铜钉与负极底焊牢其缺点是放电波形曲线斜率是恒定的不可能调整唯一可以调整的是功率。要幺能焊牢但有铜渣，要幺无铜渣但焊不牢。国外普遍使用逆变式点焊机，点焊时的能量可以通过微电脑控制而均匀释放。其优点是点焊时的充放电斜率以及时间等均可根据给定的条件精密调整，从而达到既焊牢又无飞渣的目的。电容式焊接与逆变式焊接的波形比较见。

　　点焊时有无铜渣飞溅不但与点焊机有关而且与铜钉的形状也有关系，目前国内生产的几种铜钉形状见。

　　国产点焊机大多采用A（平头）形状的铜钉其优点是容易焊牢缺点是焊渣较多外引进线中的点焊机大多采用B（小圆头湘（大圆头）形状的铜钉，既能焊牢且无铜渣。笔者曾试图使用国产点焊机（电容式），焊接B（小圆头湘C（大圆头铜钉发现铜渣能大幅度减少，但同时焊接牢度也大幅度下降，给组装小碗和密封圈带来困难。因此有专家提出，铜钉应制成（凹形）形状，这样既可以焊牢，且又无铜渣，因为焊接熔融的铜溶液填入凹坑中这样就不向外飞溅。

　　5结论5.1加快无汞碱锰电池材料国产化的试验研究，有利提高无汞碱锰电池的国际竞争能力。国产无汞碱锰电池专用电解二氧化锰质量已达到曰本同类产品水平，但锌粉、隔膜纸等与国外产品相比，仍有差距，还需继续努力攻关。

　　5.2无汞碱锰电池用的铜钉等零配件质量及其组装设备研制开发，对无汞碱锰电池的发展具有重要意义因此应重视和加快这方面的工作。