本发明专利技术公开了一种锌／空气去极化电池，其中阳极包含锌粒、含水碱性电解质和焦磷酸盐基的（Ｐ↓［２］Ｏ↓［７］）↑［４－］添加剂。该电池可为纽扣电池的形式。将含焦磷酸盐的添加剂添加到锌阳极中可改善电池的使用寿命，而与锌是否与汞混合或是否包含零添加的汞无关。该焦磷酸盐基于（Ｐ↓［２］Ｏ↓［７］）的含量优选地按重量计构成阳极的约０．００１％至２％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种优选具有包含锌的阳极和空气阴极的金属/空气电池。本专利技术涉及将含焦磷酸盐(P207广的化合物(可溶的或不可溶的)添加 到金属/空气电池的阳极中。所述电池具有包含锌粒和碱性电解质的阳极。
技术介绍
锌/空气去极化电池通常为微型钮扣电池的形式，其尤其适于用作包 括可编程型助听器在内的电子助听器的电池。这种微型电池通常具有圆盘状圆柱体形状，其直径介于约4mm和20咖之间，典型介于约4mm和 16mm之间，并且高度介于约2mm和9mm之间，优选介于约2mm和6mm 之间。也可以生产出具有与常规的AAAA、 AAA、 AA、 C和D型的Zn/Mn02罐)。阳极壳体和阴极壳体各具有封闭端和开口端以及从封闭端延伸至开口 端的整体侧壁。阳极壳体装有紧紧围绕阳极壳体侧壁的绝缘密封环。阳极 材料插入到阳极壳体中。空气扩散体、电解质阻碍材料和阴极組件均邻近 阴极壳体中的气孔而插入到阴极壳体中。在将必需材料插入到阳极和阴极 壳体中之后，典型地在组装期间将阴极壳体的开口端推动超过阳极壳体的 开口端，使得部分阴极壳体侧壁覆盖部分阳极壳体侧壁，其中绝缘密封件 位于其间。随后在第二步中通过将阴极壳体的边缘巻曲在绝缘密封件和阳 极壳体之上而使阳极和阴极壳体互锁。巻曲步骤期间(或者在单独步骤 中)，也可将径向力施加到阴极壳体壁上以确保阳极和阴极壳体之间的严 紧密封，锌/空气钮扣电池的阳极壳体可用包含粒状锌的阳极混合物填充。典 型地，阳极混合物包含与锌粒混合的汞。基于锌的重量，汞的含量按重量计典型地为约2%至5%。汞在阳极中的存在可改善锌的粒间传导性并且减 少电池放气。阳极混合物也包含少量的胶凝剂，因此当电解质添加到混合 物中时，锌粒变得胶凝。作为另外一种选择，阳极混合物可不含汞，也就 是讲不包含添加的汞。在这种情况下，由于可预期某种增加的放气，必须 倍加小心以紧密地密封电池。电解质为常规氢氧化钾水溶液。阴极壳体的 封闭端(当壳体与顶部的封闭端保持垂直时)在其中心附近可具有平坦的凸 起部分。该凸起部分形成正端子并且典型地包含多个穿过它的气孔。在这 种设计中，阴极壳体封闭端还典型地具有围绕凸起的正端子的环形凹进台 阶。作为另外一种选择，阴极壳体的封闭端可沿其直径完全平坦，即在其 中心处没有任何凸起部分。在这种设计中，阴极壳体封闭端的此类平坦区 域的中部典型地形成电池的正端子。在另一种情况下，钮扣锌/空气电池的 阴极壳体的封闭端穿有一个或多个小气孔以允许空气进入电池。此空气随 后穿过空气扩散层(或空气扩散体)以便到达阴极片。空气扩散体材料通常由一片或多片空气可渗透纸或多孔纤维素材料组 成。这种可渗透纸或多孔纤维素材料允许进入的空气均勻地到达阴极组 件，并且也可用作吸墨纸以吸收可能渗透进空气入口空间中的微量的电解 质。空气扩散体通常首先放置在阴极壳体内，顶靠阴极壳体的封闭端，以 使得其邻接气孔。空气扩散体材料填充这种空气入口空间，并且覆盖阴极壳体封闭端中的气孔。通常用于助听器装置的商用钮扣型锌/空气电池可仅 仅具有一个气孔或者可具有多个小气孔，例如，取决于电池尺寸，具有2至6个、甚至更多个气孔。通常，可将包含粒状二氧化锰(或各种锰氧化物的混合物)、碳和疏 水粘合剂的催化材料密压成片状，从而形成阴极组件内的阴极片。随后可 将其内含有阴极片的阴极组件在背离气孔的空气扩散体一侧插入到空气扩 散体之上的阴极壳体中。阴极组件通常如下形成将优选为特氟隆(聚四 氟乙烯)的一层电解质阻碍材料(疏水的空气可渗透膜)层压到催化阴极 片的面向空气扩散体的一侧上，并且将电解质可渗透(离子可渗透)隔板 材料层压到催化阴极的相对侧上。阴极组件可具有平坦或常顶形形状。平坦阴极组件是优选的，因为它 们较易于制造且较经济。具有平坦阴极组件的代表性锌/空气钮扣电池显示于美国专利5,279,905 、 U.S. 6, 602,629 Bl和U.S. 6,830,847 B2 中。如果电池未充分密封，则电解质可在催化阴极组件周围移动并通过气 孔从阴极壳体渗漏。电解质渗漏也可发生在阴极罐的巻曲边缘和绝缘体之 间，前提是如果该区域未严紧密封的话。商业锌/空气钮扣电池的壁厚通常 大于约0. 152咖(6密耳)，例如介于约0.152mm(6密耳)和0.381mm (15 密耳)之间。当阳极壳体和阴极壳体具有非常薄的壁厚(例如，介于约 0. 0508腿(2密耳)和0.127mm(5密耳)之间)时，发生渗漏的可能性较 大。如此低的壁厚是可取的，因为其导致更大的内部电池体积。电池装配之后，将可移除插片放置在位于阴极壳体表面上的气孔上。 使用前，移除插片以暴露气孔，从而允许空气进入并启动电池。希望改善锌/空气电池的性能，而不论是否有汞添加到阳极中或电池 是否不含汞，也就是讲不包含添加的汞。希望改善锌/空气电池在正常使用条件下的使用寿命而不促进电池渗漏。专利技术概述本专利技术涉及一次的且不可充电的锌/空气电池，尤其是纽扣电池形式 的微型锌/空气电池。这种微型钮扣电池典型地具有阴极罐和阳极罐。至少 一个气孔、典型地多个气孔贯穿阴极罐的封闭端。在将阳极和阴极组件插 入到各自的罐中之后，将阴极罐侧壁巻曲在阳极罐侧壁之上，绝缘材料位 于其间。本专利技术的微型锌/空气钮扣电池典型地具有圆盘状圆柱体形状，总体 直径介于约4mm和20mm之间，典型地介于约4mm和16mm之间，并且 总体高度介于约2咖和9咖之间，优选介于约2咖和6咖之间。锌/空 气电池可具有典型地覆盖介于约0. 0508mm(2密耳)和0. 381mm(15密耳) 之间的范围的阳极罐和阴极罐壁厚。理想地，锌/空气电池可具有厚度介于 约0. 0508mm (2.0密耳)和0.127咖(5密耳)之间的阳极罐和阴极罐薄 壁。这些壁厚可适用于单层(未折叠)阳极罐和阴极罐侧壁的厚度，并且 也适用于阳极罐和阴极罐的封闭端的厚度。当阳极罐壁厚非常薄时，即接 近以上壁厚范围的下限时，优选具有折叠一次实际上形成双侧壁的阳极罐侧壁。在这种实施例中，应当理解以上壁厚范围适用于双侧壁中的每一 侧。在本专利技术的一方面，锌/空气电池的阳极包括含焦磷酸盐的化合物，所述焦磷酸盐当为溶液时可表现为离子(分离的)(PA广的形式，其含量 按阳极的重量计理想地介于约0.001%和2%之间，按阳极的重量计优选 地介于约0.003%和1%之间(离子形式)。应当理解，在本文和权利要 求书中所述的任何焦磷酸盐基的添加剂(P207) 4—均包括其处于可溶(分离) 状态以及不处于分离状态时的离子形式P2074—。例如，如本文所用的术语焦 磷酸盐基的添加剂(P207)—适用于在水中非常可溶的焦磷酸钾(UM)》，并 且也适用于具有较低水中溶解度(基本不溶于水)的焦磷酸钩(Ca2P207)。 因此，如本文和权利要求书中所用的术语焦磷酸盐(P207广旨在适用于可溶 的、部分可溶的和基本不可溶的焦磷酸盐.含焦磷酸盐P20,的化合物可以如下形式获得酸HA07、碱金属焦砩为钾K4P207 、钠Na4P207、或锂"4&07焦磷酸盐、以及它们的混合物。碱 土金属焦磷酸盐可为镁Mg2P207、钓Ca2P207、锶Sr2P207、或钡Ba2P207焦磷 酸盐、以及它们的混合物。另外，焦磷酸盐可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锌／空气去极化电池，其特征在于所述电池包含阳极壳体和阴极壳体、在所述阳极壳体内的阳极材料和在所述阴极壳体内的阴极；所述阳极材料包含锌粒、含焦磷酸盐（Ｐ↓［２］Ｏ↓［７］）↑［４－］的添加剂和含水碱性电解质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M伯金，NN伊赛夫，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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