扣式鋅空氣電池若干應用基礎問題研究.pdf

1、為了解決一次鋅空氣電池存在的爬堿漏液、長期貯存難以及生產效率低等關鍵技術難題，促進其實現(xiàn)實用化和產業(yè)化，本文對空氣擴散電極的膜結構和生產工藝，以及水分交換對鋅空氣電池電性能的影響等，進行了較系統(tǒng)深入的探索和研究。采用糊化電解液的方法來解決電池的漏液爬堿問題，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解決電池長期貯存過程中的自放電和漏液爬堿問題。研究所得的主要結果和結論如下： 1)單層膜空氣擴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的放電時間。 2)0.25mm厚的單層膜空氣擴散電極的極化電流最大；控制燒結溫度為380℃時空氣擴散電極的極化電流最大；選擇4個氣孔在圓形電池殼底部按照正方形排布時，A675型扣式鋅空氣電池恒阻放電時間達到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比率)達到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)可達到2.1；而隨著涂覆層的增厚，吸水失水速度減慢相當明顯，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