1历史的回顾 在20世纪80年代,我国曾掀起塑壳电池的热潮。将锌片卷成圆筒状,用马口铁假底代替锌筒底,两者用一小条锌片连接,进行嵌件注塑。锌筒外和马口铁假底上都注上塑料,连接锌筒和假底的小锌片,穿过假底上的塑料。用嵌件注塑件代替锌筒可省去大部分作为容器的锌。连接锌筒和假底的小锌片嵌在假底上面的塑料中,两者因热胀冷缩的原因不能完全紧密接触,有缝隙,造成漏液和透气,特别是空气中的氧气进入电池内部,造成电池结晶;另外,嵌件注塑的生产效率低,且当时塑料耗量和节省锌的差价不大,塑壳锌筒就自然消亡了。 有单位曾展示过在薄壁锌筒外涂塑的技术,可能也是碰到了锌筒底和锌筒壁的连接难点,之后就销声匿迹了。 在研制喷塑锌筒期间,电池快讯刊登了新乡电池厂张海银先生推广塑壳锌筒电池的可行性一文。在20世纪80年代,本文作者曾与新乡电池厂合作过塑壳电池研究。 2喷塑锌筒 喷塑就是在成型的材料上喷一层塑料,如电冰箱外壳、热水瓶外壳等。 为了避开塑壳锌筒底与锌筒壁连接的难点,采用整体锌筒。锌筒的高度、外径、底厚及杂质含量均按原来的使用要求,仅对壁厚按放电的要求减薄。锌筒在冲制中,表面会沾有机油、润滑剂及其他垃圾,要进行除油、清洗和干燥。 首先,将干净的锌筒架在大型挂件上,每个挂件能挂600个R20锌筒。为避免锌筒底和内壁喷到塑料,用专用工具进行遮盖。将大挂件挂在传送链的钩子上,自动进入喷涂室,并带上静电(负电)。 喷塑锌筒要求塑料(http://www.esuliao.com/ypnew_view.asp?id=4499" 塑料门窗的技术研发与创新)粉末与锌结合牢固,价格便宜,可选用环氧树脂。采用的塑料粉末最好是深灰色,颗粒度为- 180目。 将塑料粉末放入料仓,通过静电发生器,使其带上静电(正电) ,经送粉器、喷枪喷至喷涂室,形成带正电的塑料粉末雾,然后被吸附到带负电的锌筒壁上。多余的塑料粉末落于喷涂室底部,可进行回收。随着传送链条的前进,吸有塑料粉末的锌筒进入高温室塑化,使塑料粉末牢牢地粘在锌筒外壁上,并流涎均匀。塑化温度越高,塑化时间越短。一般塑化温度为140 220 ,时间为10 16 min.塑化后,经冷却即得喷塑锌筒。 为了降低成本,整个过程应采用机械化、自动化的手段。 喷塑厚度一般为0 06 0 08 mm,与锌筒壁结合非常牢固,用指甲和刀片难以刮尽。如果用打火机烧塑料,不会燃烧,只会炭化。喷塑锌筒和普通锌筒一样,可在电池生产线上使用。 3喷塑锌筒锌锰电池 在电池生产线上,用喷塑锌筒代替普通锌筒进行实验。实验的电池品种有外涂胶铁壳电池、沥青封口彩管电池以及R20、R6喷塑锌筒。 按照原有电池品种的放电要求,不改变锌筒的高度、外径、底厚和材质,仅仅改变锌筒壁厚,即减少锌筒耗锌量,对电池进行放电、防漏、高温考核等实验。 3 1外涂胶铁壳R20SG电池 原锌筒外径为( 31 20 0 10) mm,高为( 53 6 0 1) mm,底厚0 40 mm,壁厚由0 30 mm降至0 22 mm (喷塑厚度0 08 mm) ,则锌筒质量由13 21 g降至10 29 g,省锌2 92 g,喷塑锌筒外径仍控制在( 31 20 0 10) mm. 采用喷塑锌筒的电池, 3 9连放至0 9 V, 9只电池,最高放分为422 20 min,最低为406 80 min,平均为413 30 min; 3 9, 1 h/ d放电至0 9 V, 9只电池,最高放分为530 40 min,最低为510 00 min,平均为525 min; 3 9连放至0 6 V,不漏液;3 9连放至0 35 V,不漏液。电池在55下贮存14 d后的结果见1. 1电池在55下贮存14 d的结果 喷塑锌筒放在普通锌筒中一起生产,并将喷塑锌筒与普通锌筒做的电池一起抽样,进行测试。经过多批实验,最多一次做了200多只喷塑锌筒。3 9连放、间放时间与天然二氧化锰的品质有关。3 9连放至0 9 V为400 440 min; 3 9 , 1 h/ d放电至0 9 V为500 580 min; 3 9连放至0 6 V最高为613 50 min,最低为585 90 min,平均为601 20 min;再连放至0 35 V都不漏液; 55贮存14 d后,开路电压下降均匀,电池总高符合GB 8897 2- 2005原电池第2部分的要求。 3 2沥青封口彩管R20SK、R6P电池 沥青封口彩管R20SK电池相关实验数据见2. 将放电至0 6 V的C号电池拆开,发现锌筒壁已千疮百孔,薄如纸张,漏液在锌筒底和喷塑层之间渗出。说明电池要达到3 9连放至0 9 V有740 min,锌筒壁厚为0 20 mm不够。将放电至0 6 V的E号电池继续放电至0 35 V,也不漏液。 4讨论 喷涂1个R20锌筒的出厂价为0 055元,每只电池可节省锌2 92 g,按1锌锭27000元/ t计算,可节省0 079元,每只电池的成本降低0 024元。使用喷塑锌筒的效益分析见。 喷塑R20锌筒比喷塑R6锌筒省锌多;放分高的电池用喷塑锌筒,比放分低的电池省锌多。锌价越涨,喷塑锌筒降低电池成本的作用越明显。 2沥青封口彩管R20SK、R6P电池及喷塑锌筒实验数据 3喷塑锌筒效益分析 普通锌筒壁厚不均匀是经常发生的。为了防止漏液,只能加厚锌筒壁,使最薄的壁厚达到工艺要求,增加了锌耗。在喷塑锌筒内,即使锌筒部分穿孔,电解液也在塑料壁内,不会漏至电池外部。喷塑锌筒的锌壁厚度均匀性要求比普通锌筒低。 喷塑锌筒的锌锰电池测试了3 9连放、间放,防漏, 55下贮存14 d等项目,未对GB 8897 2 2005原电池第2部分:外形尺寸和技术要求规定的项目进行全面测试。在一定放分的要求下,喷塑锌筒的锌壁最薄应为多少的工作尚未进行。已大批量使用喷塑锌筒的仅1家电池厂,有待推广。锌筒底部边缘偶尔会有喷塑,假底正好与锌筒底这部分接触,会造成电池无电。在锌筒顶部卷边时,偶尔会出现喷塑剥落,虽然不影响电性能,但会引起客户担心。这些问题将会很快得到解决。 5结论 用喷塑锌筒代替普通锌筒,每只电池可降低成本0 016 0 053元。电池产量大,每只电池的成本仅降低0 01元也会是个可观的数字。在外涂胶铁壳电池上再用喷塑锌筒,在锌价为27 000元/ t时, 1只R20铁壳电池用锌可节省0 079元。 来源:http://www.edianchi.com/news/html/Tech/9294.html