[其他]穩定以鋅、鋁或鎂作為反應陽極的電化學原電池的一個方法和用該方法獲得的穩定陽極，以及包含該類陽極的電池

無效

• 申請號: 86104755
• 申請日: 1986-06-17
• 公開（公告）號: CN86104755A
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發明（設計）人: 里尼·維格納德
• 申請（專利權）人: 旺德電池公司
• 主分類號: H01M6/04
• 分類號: H01M6/04;H01M4/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 羅英銘

本發明與通常稱作“電池組”的電化學原電池有關，該電池包括由鋅，鋁或鎂制成的強反應陽極，特別與下面類型的電池有關：二氧化鎂/鋅;硅氧化物/鋅;汞氧化物/鋅;硅氯化物/鎂;以及空氣/鋁。這些電池含有堿性的或鹽類的電解液，例如氯化銨、氯化鋅或鉀堿等的水溶液，當陽極浸于這種溶液之中時，就會腐蝕。

盡管這種電池可用以獲得高的能量，由于它們的反應陽極浸于堿性的或鹽類的電解液之中就會腐蝕，它們的穩定性相當差，隨之，它們遭受下述損害：在貯存期間，由于陽極部分地溶解于電解液，電池容量有消耗;由于不斷離析出大量的氫氣，引起電解液溢出或引起電池膨脹，有時甚至引起爆炸。

這種討厭的現象隨著溫度增高而顯得更加劇烈，例如，當把電池存貯在熱帶國家中時。

為了緩解這些問題，并使上述類型的電池能趨于穩定，特別是對于一些具有堿性電解液的電池。為穩定該類電池，曾經提出過的建議為：在鋅陽極中加入汞（從而在該處形成混汞物），或者加入有機化合物。

最初提出的建議是加進一定比例的汞，例如，當活潑金屬為鋅時，摻入相當于鋅重量的5%到15%的汞，該建議特別適用于含有堿性電解液的電池。

汞具有增加金屬中氫過電壓的特性，由于金屬中滲入汞（特別是當它的濃度較高的時候），能抑制質子的還原反應。

不幸的是，汞，特別是汞的化合物具有毒性，這就要求工業制造過程中，采取嚴格的安全予防措施，而這也即是說，使用后丟掉的廢電池會造成一個危險的污染源。

由于生態學的原因，避免使用汞或盡量少用汞是有利的。另外，一些規章制度也逐漸地把汞的容許量降到越來越低的水平。

但是，如果把汞的數量降低到少于陽極鋅的數量的3%，則在最終形成的堿性電解液電池中，便會得不到適當的穩定性。

有些已實施的建議是，把各種有機化合物加入含鋅、鋁或鎂的陽極電池中，以便改善其穩定性。這些化合物包括油酸二乙醇胺，單十二烷基乙醚，各種環氧乙烷聚合物，并且它們完全地或者部分地代替了汞。

不幸，這種化合物它們自己不能提供適當的穩定性，它們往往難于使用或者效率很低。

關于環氧乙烷聚合物，要特別提出的是美國專利3847669題為“聯合碳化物”一文。該專利建議增加一種環氧乙烷到含量少于8%汞的鋅陽極中去，其聚合物可分別選自由二、三或多重乙二醇組成的基團（其平均分子量在190～7000之間），其中還包含有烷基醚或堿性酯，從而改善了具有這類陽極的電池的穩定性。所述的“聯合碳化物”專利描述了如何使用烷基和具有1～4個碳原子的鏈烷酸酯原子團。

在一篇法國專利申請中（1984年7月4日申請，申請號為8410632號，題為“穩定以鋅、鋁或鎂制成的反應陽極的電化學原電池的一個方法，和用該方法所穩定的該種電池的陽極”），其代理人也敘述了一個穩定電化學原電池的方法，它包括至少一個反應陽極，其陽極是從鋅、鋁和鎂族中所選擇的金屬制成的，其特點是，至少添加一種羥乙基氟代乙醇的氟化有機化合物到所述的電極中，其濃度在0.01%～1%的金屬重量范圍內。

與上述指教不同，本申請人發現穩定具有堿或鹽的電解液的電化學原電池的反應陽極是可能的，該陽極由鋅、鋁或鎂制成。辦法是在上述陽極中加入少量的至少含有一個烷基和聚環氧樹脂乙醇硫化物，其分子式如下：

（1）R-S-（CH₂）₂-（O-CH₂-CH₂-）_n-OH

式中：

R是一個可被任意衍生的烷基原子團，一個芳基原子團，或一個烷基芳基原子團;和

n在2～100范圍中。

本發明提供了：

a）穩定電化學原電池的一個方法，該電池包含至少一個反應陽極是由鋅、鋁或鎂金屬制成的，方法是把穩定劑加到所述的電極，穩定劑的濃度在電極金屬重量的0.001%～1%的范圍內。該穩定劑至少包含一個烷基和聚環氧樹脂乙醇硫化物，它滿足下列分子式：

（1）R-S-（CH₂）₂-（O-CH₂-CH₂-）_n-OH

式中：

R是一個可被選擇性地衍生的烷基原子團，一個芳基原子團，或一個烷基芳基原子團;和

n在2～100的范圍內。

本發明還提供了：

b）由所述方法獲得的一個穩定的電極;和

c）包含該類陽極的一個電化學原電池（電池組）。