扣式鋅空氣電池若干應(yīng)用基礎(chǔ)問(wèn)題研究.pdf

1、為了解決一次鋅空氣電池存在的爬堿漏液、長(zhǎng)期貯存難以及生產(chǎn)效率低等關(guān)鍵技術(shù)難題，促進(jìn)其實(shí)現(xiàn)實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化，本文對(duì)空氣擴(kuò)散電極的膜結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，以及水分交換對(duì)鋅空氣電池電性能的影響等，進(jìn)行了較系統(tǒng)深入的探索和研究。采用糊化電解液的方法來(lái)解決電池的漏液爬堿問(wèn)題，以及成功地將多孔鋅電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋅膏制備成干荷電式鋅空氣電池來(lái)解決電池長(zhǎng)期貯存過(guò)程中的自放電和漏液爬堿問(wèn)題。研究所得的主要結(jié)果和結(jié)論如下： 1)單層膜空氣擴(kuò)散電極透氣性能最好

2、；在相同的極化電位下，單層膜電極E1的極化電流密度最大；三層膜空氣擴(kuò)散電極具有最優(yōu)的防漏液性能；雙層膜電極E2有較好的透氣性、較高的放電電流密度和良好的防漏液性能，以及具有最高的平均工作電壓和最長(zhǎng)的放電時(shí)間。 2)0.25mm厚的單層膜空氣擴(kuò)散電極的極化電流最大；控制燒結(jié)溫度為380℃時(shí)空氣擴(kuò)散電極的極化電流最大；選擇4個(gè)氣孔在圓形電池殼底部按照正方形排布時(shí)，A675型扣式鋅空氣電池恒阻放電時(shí)間達(dá)到213h；A675型扣式鋅空氣

3、電池在存放15天和30天后的放電時(shí)間分別下降了6.4％和11.6％。 3)取7ml濃度為25mg/ml的聚全氟乙丙烯的丙酮溶液，涂覆透氣層所得的透氣膜，吸水速度降為空白透氣膜吸水速度的18.0％，極限電流降至空白透氣膜極限電流的32.6％，氧氣和水蒸氣的分離系數(shù)(即極限電流與吸水速度的相對(duì)比率)達(dá)到1.8；但由涂覆聚全氟乙丙烯的透氣膜組裝而成的AA型鋅空氣電池的放電容量和平均工作電壓都降低較多。 4)透氣層上涂覆聚二甲基

4、硅氧烷溶液后，吸水速度降為空白透氣層吸水速度的25.6％，極限電流降至空白透氣層極限電流的54.0％，氧氣和水蒸氣的分離系數(shù)可達(dá)到2.1；而隨著涂覆層的增厚，吸水失水速度減慢相當(dāng)明顯，但極限電流也急劇下降；由涂覆一層聚二甲基硅氧烷膜透氣層制成的空氣擴(kuò)散電極所裝配的AA型鋅空氣電池在干燥環(huán)境和在潮濕環(huán)境中，都大大提高了電池的放電壽命，鋅電極的利用率明顯提高。 5)糊化電解液對(duì)電池的防漏液能起到一定的作用，但是由于糊化電解液降低了離