堿錳電池陰極堿濃度對工藝及電性能的影響厲斌鄭昔寶，馬歷春馬黎明（浙江三特電池有限公司，浙江東陽322104）性能的影響。結果表明陰極堿濃度不同時，對電池在不同負載下放電性能的影響不同，且隨負載電阻加大時，不同的堿濃度對電池放電性能的影響程度間的差異降低，陰極的最佳用堿濃度為40%.刖言為了堿性鋅錳電池正極成型及為正極反應時提供導電物質和反應所需的物質，在正極粉料中加入一定數量的水或KOH溶液，其中水或KOH溶液中的水參與Mr2放電過程，特別是Mn2的一次放電過程，KOH為電池放電時提供導電離子。另外，無論是水或是KOH溶液還起著對正極粉料的粘合作用。

選擇適當的堿濃度及其用量對正極生產效率及電池的放電性能具有重要的現實意義。本文在設定的正極含水率的條件下，通過改變堿的濃度來討論其對正極生產及電池性能的影響。

種濃度不同的堿進行拌粉、軋片、造粒，在相同操作條件下觀察軋片、造粒情況。

b將上述粉料放一段時間，然后制環，在完全相同工藝下裝成IR6電池（負極完全相同），測其開路電壓、短路電流，并比較不同負荷下放電性能（1.8脈沖，3.犯，10，4犯）表1實驗用堿濃度及其加入量2結果與討論21堿濃度對制粉工藝的影響在不同堿濃度制粉試驗中，濃度為0%、10%、20%的三種堿液拌粉后均表現為粉干，缺乏粘結力，軋片時軋不實，形成的片小、薄、沒有硬度，用手輕捏即可使片還原為粉，且最后得粒率也厲斌（1974―），男，浙江東陽人浙江三特電池有限公司研究所所長，助理工程師，從事無汞堿錳電池研究；鄭昔寶（1973―），男，浙江磐安人浙江三特電池有限公司技術員，助理工程師，從事無汞堿錳電池研究；馬歷春（1940-），男，浙江東陽人浙江三特電池有限公司總工程師，高級工程師，從事無汞堿錳電池研究；1馬黎明男，A浙江東陽（人浙江三特e電t池有限公司1總經理經濟師：從事電池研究及企業官理）://www.cnki.net31卷較低，制的粉中細粉多，沒有硬度。25%堿液濃度試樣是一個轉折點，軋片時，形成的片較好，大小、厚度適當且有一定的硬度破碎、振篩后，粉料得粒率也得到較大提高達到531%.濃度為30%、40%的試樣情況持續好轉軋片硬度得粒率均進一步得到提高，50%試樣表現為濕拌后粉偏濕，結果造成軋片雖然形成了片，但是由于堿量高片子硬度上不去，造成最后粒子硬度差。

列出不同堿濃度時的正極生產得粒率表2堿濃度對造粒得粒率的影響KOH質量濃度/%粒率/%從上面實驗來看，雖然控制相同的含水率（3.8%）但從實際實驗效果來看，似乎起粘結作用的是KOH水溶液這一個整體，而不只是其中的水，并且添加的量有一個最佳范圍，超出這個范圍會造成粉料粒硬度差、顆粒率分布不好、細粒多，在制環中出現質量上不去，且環強度差、易開裂等現象；堿濃度過高會造成粉過濕，制環時粘模、脫模困難。

22組裝成電池三參數的測定在保證環質量相同，負極活性物質相同，用量相同且生產工藝完全一致下制成LR6電池，測其三參數，結果見表3（先放置2~3天，使體系達到平衡）KOH質量濃度/%開路電壓/V短路電流/A10負荷電壓/V隨著堿液濃度的提高，電池的三參數性能總體逐步提高，值得注意的現象是堿濃度25%試樣仍是一個臨界點，在此開路電壓、短路電流、負荷電壓都有了一個飛躍；在堿濃度0%~20%時電池開路電壓低于正常水平約40mV，而且短路電流也遠低于正常水平，只有4A~5A，這是由于電池總體堿濃度低造成的電池中溶液的「濃度會影響電極的電極電位和導電性。

MnCfc電極在堿液中的平衡電位，不僅與溶液中OH離子活度有關，還與Mn2表面層中2―離子活度有關，Mn2表面層中h活度越高，或H+活度越低，越正111.堿液濃度達到一定程度后，再提高濃度對電池三參數性能已無明顯影響，從40%到50%，開路電壓。負荷電壓。短路電流都幾乎沒有變化。

23不同放電制度下放電性能比較表4中不同放電制度下的放電性能可知：不同的堿濃度對電池在不同放電制度下的放電性能的影響是不同的，最佳的堿濃度為40%.在重負荷放電時，特別是電池在18A15s/min脈沖放電時，低堿濃度，特別是堿濃度為20%時，放電性能差，放出容量少，高壓段放分差；堿濃度高，特別是堿濃度為40%時，電池的放電性能優良，放出容量多，高壓段放分時間長，這可能是由于KOH溶液的導電能力與導電離子的數量及堿濃度對Mn2放電的二次過程的影響不同所致。在輕負荷放電時，不同的堿濃度對電池的放電性能的影響程度較小，這可能是由于在低堿濃度時，因放電反應速度隨負載電阻的加大而變慢，一方面使電池內非正極粒料中的堿（如隔膜中的）有足夠的時間向正極粒料中擴散，另一方面，MnO2的一次放電過程消耗水生成OH―使正極區域中的離子導電能力升高，正極區域內阻降低，而在高堿濃度時，雖Mrf）2反應消耗水使OH濃度升高，但也有足夠的時間使非正極粒料中的水向粒料內部遷移，同時使OH向粒料外部遷移，保持了正極區導電率和恒定的堿濃度，由此縮小堿濃度不同時電池性能間的差異。也應注意到，堿濃度過高時（如50%的堿濃度）電池的放電性能較最佳含量的堿濃度（40%）時差，這可能是由于過高的堿濃度時，為保持正極恒定的含水量，堿液用量增加，降低了正極活性材料的用量（實驗中正極環質量相同）之故。當堿液濃度為20%時，電池性能最差，原因有待進一步研究。

堿濃度對LR6電池放電性能的影響Table.KOH質量濃度/%1.25V以上的脈沖數到達0.9V脈沖數脈沖放出容量/Ah到達0連放放出容量/Ah到達0連放放出容量/Ah到達0連放放出容量/Ah3結論a正極用堿濃度不同對正極生產及電池性能的影響不同，正極最佳用堿濃度為40%.b輕負荷放電時，不同堿濃度對電池性能影響的差異程度降低，但重負荷時，不同堿濃度對電池性能影響的差異升高。