氧化铅用作锌银贮备电池代汞缓蚀剂

宋 杨,刘孟峰

(中国电子科技集团公司第十八研究所,天津 300384)

锌银电池要求在高温下放电并能搁置一段时间,但锌电极在高温下的腐蚀析氢严重,会造成电池槽破裂、漏液和微短路等问题,原因是锌电极在强碱溶液中是热力学不稳定的[1],会发生自溶解,并放出氢气。氧化汞(HgO)缓蚀剂[1]可减轻锌电极的腐蚀和自放电,但汞对环境不友好。锌银电池的干贮存寿命一般要求达到10～20 a,寻找合适的代汞缓蚀剂,并提高电池的干贮存性能很重要。近年来,人们考察了多种无机、有机和复配缓蚀剂用作锌电极代汞缓蚀剂,其中金属氧化物是常用的缓蚀剂之一[2-4]。在金属氧化物缓蚀剂中,氧化铅(PbO)的研究较多,已在大功率锌银二次电池中有很好的应用,但在锌银贮备电池的高温放电搁置和干贮存寿命方面,还研究得很少。

为此,本文作者从提高锌银贮备电池高温放电搁置及干贮存性能出发,讨论了PbO替代HgO作为锌银贮备电池缓蚀剂的可行性。

1 实验

1.1 电极的制备

将电解锌粉[5]与 PbO(天津产,99.0%)、HgO(天津产,99.5%)及Pb-In-Ta三元合金(天津产)按表1的比例混匀。

表1 锌电极活性物质的质量比Table 1 Mass ratio of active materials in zinc electrodes

将50 g混匀后的锌粉与银网(天津产,0.1 mm厚,网孔3 mm×5 mm的银箔拉网)放入压模中,以5 M Pa的压力压制成尺寸为190 mm×190 mm、厚度为1 mm的锌电极。将80 g银粉(天津产,≥98%)与银网放入压模中,采用相同的条件制备银电极。

1.2 锌银电池的制备

将20片锌电极与19片银电极采用Z形包法并联组装成化成电池,隔膜为玻璃纸(天津产),电解液为1.3 g/ml KOH(天津产,AR)溶液。将化成电池连接在Power Supply充电机(美国产)上,以30 A电流充电至化成电池的电压高于2.30 V。……