具有混合鋅粉的堿性電化學電池的制作方法

專利名稱：具有混合鋅粉的堿性電化學電池的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及堿性電化學電池。更具體而言，本發明涉及具有含混和鋅粉的陽 極的堿性電池。
背景技術：
圓柱形電化學電池適合消費者廣泛用于各種裝置如手電、收音機和照相機中。在 這些裝置中所使用的電池一般都采用圓柱形金屬殼體，以裝載兩個電極、隔膜、一定量的電 解質以及包括集流體的封蓋組件(closure assembly)。普通電極材料包括作為陰極的二氧 化錳和作為陽極的鋅。氫氧化鉀的水溶液為常用電解質。隔膜通常由一張或多張紙形成， 被設置在電極之間。電解質易于被隔膜和陽極吸收。市售圓柱形堿性電池使用含顆粒形式鋅的陽極。該陽極為已吸收含水電解質的凝 膠。鋅顆粒均勻分布于凝膠中，因此顆粒與顆粒之間的接觸在整個陽極中形成了導電基質。 集流體與鋅接觸，并在陽極和電池的其中一個端子之間提供導電途徑。由于一直希望給消費者提供性能更好的電池，電池工程師一直致力于延長電池給 消費者的裝置提供動力的時間。同時，降低電池費用并維持電池的使用性能的需要變得極 為重要。現有的提高使用壽命的嘗試包括鋅合金的改變、鋅顆粒形狀的變化、鋅粉顆粒尺寸 分布的改變以及將自由流動的鋅顆粒形成鋅聚集體。例如，US 6，022，639描述了將鋅片結 合到在堿性電化學電池中所使用的鋅粉中。不幸的是，已知鋅片的使用顯著提高了含有鋅 片的凝膠陽極的粘度。粘度的提高會引起加工方面的問題，該問題會降低電池制備方法的 效率。US6，284，410描述了將鋅細粉或鋅粉塵加入到鋅粉中。鋅細粉或鋅粉塵的加入被認 為有利于電池的整體性能。但是，已知加入鋅細粉或鋅粉塵會提高凝膠陽極的粘度，這在電 池制備過程中會引起加工方面的問題。已經做了很多努力以提高電池的運行時間，這些努 力是通過將一種或多種元素如鉍、銦、鋁、鉛、錫或錳與鋅制成合金。將這些元素與鋅制成合 金被證明在提高電池的使用壽命上是有效的，但是合金方法在鋅制備設備上引起額外的費 用，這最終會提高電池的費用。美國公開的專利申請2004/0013940A1描述了將自由流動的 鋅粉制備成鋅聚集體。盡管鋅聚集體在某些使用壽命測試中的確提高了電池的運行時間， 但是形成聚集體所需要的方法步驟也提高了鋅的費用，由此提高了電池的費用。所有上述 對鋅的改變總體上來說可以描述為工業界致力于通過改變鋅粉的某些物理和/或化學特 征來對鋅粉進行設計以改善電池性能。但是，在鋅粉的研制中仍繼續需要進一步的進步，這 種進步能提高使用壽命，同時將任何額外的電池費用降到最低，或者說，減少鋅的費用，同 時維持電池的使用壽命。

發明內容
本發明提供了具有鋅粉的電化學電池，該電化學電池制備成本經濟，并且在裝置 中使用時提供了所需的運行時間。在一個實施方案中，本發明的電化學電池包括第一電極，該電極為至少第一粉末 和第二粉末的混合物。第一粉末和第二粉末均具有共有顆粒尺寸范圍內的顆粒。共有顆粒 尺寸范圍內的第一粉末的顆粒的粗糙度指數值比共有顆粒尺寸范圍內的第二粉末的顆粒 的粗糙度指數值至少高2. 0%。本發明還涉及含有鋅粉混合物的電化學電池。該混合物包括來自第一粉末和至少 第二粉末的鋅顆粒。第一粉末中的顆粒尺寸范圍和第二粉末中的顆粒尺寸范圍并不重疊。本發明還涉及含有通過如下方法獲得的鋅粉混合物的電化學電池以顆粒尺寸為 基礎將第一粉末分為至少兩組，以顆粒尺寸為基礎將第二粉末分為至少兩組，其中來自第 一粉末的至少一組和來自第二粉末的一組具有共有顆粒尺寸范圍，并且第一粉末的共有顆 粒尺寸范圍中的組的平均粗糙度指數值比第二粉末的共有顆粒尺寸范圍內的組的平均粗 糙度指數值至少高2. 0%。然后將來自第一粉末的共有顆粒尺寸范圍內的組和來自第二粉 末的至少一組相混合。本發明還涉及生產混合鋅粉的方法。該方法包括如下步驟。以顆粒尺寸為基礎將 第一粉末分為至少兩組。以顆粒尺寸為基礎將第二粉末分為至少兩組。將來自第一粉末的 至少一組與來自第二粉末的至少一組混合，由此形成混合鋅粉。來自第一粉末的至少一組和 來自第二組的一組具有共有顆粒尺寸范圍。第一粉末的共有顆粒尺寸范圍內的顆粒的平均粗 糙度指數值比第二粉末的共有顆粒尺寸范圍內的顆粒的平均粗糙度指數值至少高2. 0%。


圖1為本發明的電化學電池的橫截面圖；圖2為兩種鋅粉的粗糙度指數和顆粒尺寸范圍的關系圖；圖3為兩種鋅粉的延長指數和顆粒尺寸范圍的關系圖；圖4為兩種顆粒尺寸分布的圖；圖5為顆粒尺寸分布的圖；和圖6為示出三種使用壽命測試的測試結果圖。
具體實施例方式現在參照附圖，更具體而言參照圖1，該圖示出本發明的組裝電化學電池的橫截面 圖。從電池外面開始，電池的部件為殼體10、設置成與殼體10的內表面相鄰的第一電極50、 與第一電極50的內表面56相接觸的隔膜(separator) 20、位于由隔膜20和固定到殼體10 的封蓋組件70所形成的腔室中的第二電極60。殼體10具有開放端12、封閉端14以及介 于兩者之間的側壁16。封閉端14、側壁16和封蓋組件70限定了裝載電池電極的容積。第一電極50含有二氧化錳、石墨和含氫氧化鉀的水溶液的混合物。通過如下方 法制備電極將一定量含二氧化錳的混合物放入具有開放端的殼體中，然后使用沖壓裝置 (ram)將混合物組成型成的固體管狀，該管狀限定了腔室，該腔室與殼體的側壁同心。第一 電極50具有凸出部分(ledge)52和內表面56。或者，可由如下方法制備電極將含有二氧化錳的混合物預先形成多個環，然后將這些環插入殼體中形成管狀第一電極。第二電極60為含水堿性電解質、兩種或多種鋅粉的混合物以及膠凝劑如交聯 的聚丙烯酸的均一混合物。含水堿性電解質含有堿金屬氫氧化物如氫氧化鉀、氫氧化鈉 或其混合物。優選氫氧化鉀。適用于本發明的電池的膠凝劑可為交聯的聚丙烯酸，如 Carbopol 940 (從 B. F. Goodrich，Performance Materials Division, Cleveland, Ohio, USA獲得)。羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鈉為其它適用于堿性電解質溶液的膠凝 劑的實例。混合鋅粉可為純鋅或含適量的一種或多種選自銦、鉛、鉍、鋰、鈣和鋁的金屬的合 金。合適的陽極混合物含重量百分比為67%的鋅粉、重量百分比為0. 50%的膠凝劑和重量 百分比為32. 5%的堿性電解質(具有重量百分比為40%的氫氧化鉀)。鋅的量可以介于以 重量計為陽極的63%到以重量計為陽極的70%之間。任選地，可在上述成分中加入其它組 分如析氣抑制劑、有機或無機防腐劑、粘合劑或表面活性劑。析氣抑制劑或防腐劑的實例可 包括銦鹽(如氫氧化銦)、全氟烷基銨鹽、堿金屬硫化物等。表面活性劑的實例可包括聚環 氧乙烷、聚乙烯烷基醚(polyethylene alkylether)、和全氟烷基化合物等。第二電極可通過如下方法制備將上述成分轉入螺帶混合機或鼓式混合機中，然 后將混合物加工成濕料漿。適用于本發明的電池的電解質為37重量％的氫氧化鉀水溶液。可通過將一定量 的流體電解質放入由第一電極限定的腔室中將電解質結合到電池中。也可通過在制備第二 電極的過程中使凝膠介質吸收氫氧化鉀水溶液而將電解質導入電池內。將電解質引入電池 所使用的方法并不關鍵，只要電解質與第一電極50、第二電極60以及隔膜20相接觸即可。封蓋組件70包括封蓋件72和集流體76。封蓋件72被成型成含有通風口 (vent) 82，若電池內壓變得過大，該出口可使封蓋件72破裂。封蓋件72可由Nylon6，6或 其它材料如金屬制備，前提是集流體76與作為第一電極的集流體的殼體10電絕緣。集流 體76是由黃銅制成的長釘狀部件件。集流體76通過位于封蓋件72中心的孔被插入。隔膜由無紡纖維制成。隔膜的一個功能是在第一和第二電極的界面提供阻擋層。 該阻擋層必須是電絕緣的，并且是離子可透性的。合適的隔膜在WO 03/043103中公開。在本發明的電池中所使用的混合鋅粉為至少第一鋅粉和第二鋅粉的組合。必須對 第一和第二鋅粉的特征進行選擇，以提供使用普通鋅粉所不易獲得的使用壽命和/或價格 上的優勢，這種普通鋅粉由鋅粉生產方法生產，其中鋅粉顆粒尺寸分布中的全部范圍的鋅 顆粒是隨機生產出來的。在該方法中，顆粒具有由方法的類型和用于控制該方法的特定條 件所決定的基本物理特征。由方法賦予顆粒的物理性質已被發明人看作是能顯著影響鋅在 電化學電池中放電的有效性的特征之一。例如，發明人發現鋅顆粒的特征如顆粒粗糙度和/ 或顆粒伸長度與其它物理參數如顆粒尺寸分布相結合，可以用于選擇第一鋅粉或第一鋅粉 中的特定顆粒尺寸分布，它們可與第二鋅粉或第二鋅粉中的特定顆粒尺寸分布相結合，以 形成可提供所需使用壽命或者價格優勢的混合鋅粉。如上所述，電池工業使用鋅粉作為具 有電化學活性的材料，并且提供鋅粉的鋅制造商正盡力提高電池的使用壽命亦即電池的運 行時間，這通過改變鋅的物理或化學特征如顆粒尺寸分布、顆粒形狀以及與鋅合金化的化 學元素來實現。但是，顆粒的粗糙度(以粗糙度指數測量)和顆粒的伸長度(以伸長度指 數測量)并沒有被用作選擇鋅粉的標準，該鋅粉可被混合在一起以形成可提供使用壽命和 /或價格優勢的混合鋅粉。
圖2是在本文被稱為A粉和B粉的兩種鋅粉的粗糙度的圖。A粉購自比利時布魯 塞爾的N. V. UMICORE，S.A.，被稱為BIA115。該鋅粉是含有IOOppm鉍、200ppm銦和IOOppm 鋁的合金。該粉末的D5tl-用于表征該粉末的顆粒尺寸的度量值-約為115。在2000年8月 17日公布的WO 00/48260中被全面描述的離心霧化法被用于生產該鋅粉。B粉具有與A粉 相同的合金組成并且也購自UMICORE。B粉由氣體霧化法生產，該方法是用于從熔融鋅流生 產粉末的常規制備方法。用于生產鋅粉的第三種方法是脈沖霧化法，在WO 2004/012886中 描述。通過使用篩子篩選由離心霧化法或氣體霧化法生產的鋅粉得到了圖2中的數據。將 從制造商獲得的粉末進行篩選，藉此基于顆粒尺寸范圍將每種粉末分為四組。該范圍為45 到75微米、75到105微米、105到150微米以及超過150微米。然后使用二維圖像分析對每 個所分組的粗糙度進行表征。圖像分析技術使用與數碼相機相聯合的Olympus SZX12顯微 鏡，以拍出足夠放大倍數的鋅顆粒照片，使得單個顆粒的周長可被精確測量。該技術包括將 很多顆粒均勻分布在玻璃片上，然后將該玻璃片放置在顯微鏡的視野當中，使透射光照亮 該顆粒。對顆粒進行排布以使顆粒與顆粒的接觸最小化或者將其清除。選擇顯微鏡的放大 倍數使小顆粒至少占據十個像素。然后對樣品不同區域進行數碼拍照。每張照片必須含有 至少兩個沒有與其它顆粒相接觸的顆粒。拍下多張照片以獲得1000張沒有與其它顆粒相 _角蟲白勺ISf立白勺JM>t。 New York, Melville 白勺 Olympus America Inc. Ijf^zfeW Microsuite 軟件可用于處理這些數據。通過對1000個顆粒的圖像進行分析可確定每組的粗糙度指數。 就每個顆粒而言，通過用顆粒圖像的周長除以與該顆粒等價橢圓的周長確定粗糙度，該橢 圓被定義為面積與該顆粒的面積相等、并且長軸與顆粒圖像的最長尺寸相同的橢圓。通過 將1000個顆粒的粗糙度值進行平均化以計算每組的粗糙度指數。較高的粗糙度指數意味 著該顆粒比具有較低粗糙度指數的顆粒更粗糙。如圖2所示，A粉的四組中有三組的平均粗 糙度指數值比B粉相應組的要高。具體而言，A粉中被分為105到150微米范圍內的顆粒的 平均粗糙度指數值(1.220)比B粉中相應組的平均粗糙度指數值(1.180)高約3.4%。同 樣，A粉中被分到由大于150微米的顆粒組成的組的顆粒的平均粗糙度指數值(1.245)比 B粉中相應組的平均粗糙度指數值(1.210)高約2.9%。優選地，用于本發明的電池中的兩 種粉末之間的平均粗糙度指數差異為至少2. 0%，更優選為3. 0%，更優選為3. 5%。圖3為在前文被稱為A粉和B粉的兩種鋅粉的伸長度指數值。使用上文所述二維 圖像分析設備對來自A粉和B粉的每組的1000個顆粒的伸長度進行表征。通過用等價橢 圓的長軸除以顆粒圖像的Heywood直徑計算每個顆粒的伸長度指數值。Heywood直徑是具 有與顆粒圖像的面積相等的面積的圓的直徑。通過將該組樣品中的1000個顆粒的單個伸 長度值進行平均化以確定每組的平均伸長度指數值。圖3中的數據點清楚地表明A粉的 四組中有三組由平均伸長度指數比B粉中相應組的高至少4%的顆粒組成。優選地，用于本 發明的電池中的兩種粉末之間的平均伸長度指數差異為至少3. 0%，更優選為3. 5%，更優 選為4.0%。除了以其平均粗糙度指數值和平均伸長度指數值為基礎選擇第一鋅粉和第二鋅 粉、或對鋅粉進行分組外，已知通過混合所選的第一粉末和第二粉末所獲得的混合鋅粉的 顆粒尺寸分布顯著影響含有混合鋅粉的電池的加工性和放電效率。具有單峰的顆粒尺寸 分布的鋅粉在本文中稱為單峰顆粒尺寸分布鋅粉。在圖4中，線80為單峰顆粒尺寸分布的 實例。若鋅粉的顆粒尺寸分布具有兩個或多個在其問限定波谷的峰，那么該鋅粉在本文中被稱為多峰顆粒尺寸分布顆粒。在圖4中，線82為多峰顆粒尺寸分布的實例。具有單峰顆 粒尺寸分布的鋅粉通常比具有多峰顆粒尺寸分布的鋅粉更為優選，因為單峰粉末更容易加 工。含有較高百分比鋅細粉的多峰粉末必然會提高含多峰粉末的凝膠陽極的粘度。粘度的 升高會在陽極分布以及用于傳遞和安置陽極的安置設備中引起加工方面的問題。優選地，本發明的電池中所使用的第一和第二鋅粉為鋅合金。該合金含有相同的 化學元素如鉍、銦和鋁，并且每種合金中的化學元素的量是相同的。在一個實施方案中，本發明的電池包括具有單峰顆粒尺寸分布的第一鋅粉，但是 該分布的至少一個被選部分被來自第二鋅粉的鋅顆粒的相似分布所替換。來自第二鋅粉的 顆粒的平均粗糙度值比第一粉末中被替換的粉末的要高。例如，圖5示出被分為三個被選 部分的鋅粉的分布。第一部分包括能通過具有75微米孔的篩子的顆粒。第二部分包括能 通過具有150微米孔的篩子但是不能通過具有75微米孔的篩子的顆粒。第三部分包括不 能通過具有150微米孔的篩子的顆粒。通過用具有較高平均粗糙度指數值的不同鋅粉的被 選部分替換具有較低平均粗糙度值的鋅粉的被選部分，可獲得本發明的電池中所使用的混 合鋅粉。優選地，鋅粉被選部分的顆粒尺寸分布并不和與之混合的鋅粉的顆粒尺寸分布相 重疊。如果使用現有技術中可商購的方法基于篩選前后的鋅粉重量對第一顆粒尺寸分布 進行篩選或分離，且該方法在將粉末的顆粒尺寸限制在所需顆粒尺寸范圍方面至少98%有 效，那么第一顆粒尺寸分布被認為不與第二顆粒尺寸分布相重疊。盡管希望粉末的分離度 為100%，但是一些方法并不能阻止較小的鋅顆粒粘附在較大的顆粒上，因此在較大顆粒的 分布中保留了一些較小的顆粒。或者，可通過用具有較低平均粗糙度指數值的不同鋅粉的 被選部分替代具有較高平均粗糙度指數值的鋅粉的被選部分，獲得另一種用于本發明的電 池中的混合鋅粉。不管哪種粉末被分為隨后與來自另一粉末的一組或多組混合的一組或多 組，最終結果是得到了混合鋅粉，該混合鋅粉的被選部分鋅顆粒(以顆粒尺寸分布和表面 粗糙度為基礎)由來自另一種鋅粉的被選部分的顆粒所替換。在另一個實施方案中，通過將來自第一粉末的被選組與第二粉末混合可生產混合 鋅粉，所述第二粉末尚未以表面粗糙度和顆粒尺寸范圍為基礎進行分組。第一粉末的被選 組中的顆粒的平均粗糙度指數值比相同顆粒尺寸范圍(在本文中稱為“共有”顆粒尺寸范 圍)的第二粉末中的顆粒的平均粗糙度指數值至少高2%。例如，如果來自第一粉末的被選 組的顆粒的顆粒尺寸范圍介于75微米和105微米之間，并且第二粉末具有至少一些在75 到105微米范圍內的顆粒，那么第一粉末和第二粉末就具有共有顆粒尺寸范圍內的顆粒。 該實施方案提供了將來自第一粉末的被選“共有”組與第二粉末的混合，所述第二粉末具有 與第一粉末相同的“共有”顆粒尺寸范圍內的顆粒，前提是來自第一粉末的顆粒比第二粉末 的共有顆粒尺寸范圍內的顆粒更粗糙。在另一個實施方案中，可通過混合具有基本相同顆粒尺寸分布的兩種鋅粉獲得在 本發明的電池中所使用的混合鋅粉，但是第一粉末的被選部分的平均粗糙度和/或伸長度 指數值比第二鋅粉中的相同被選部分的平均粗糙度和/或伸長度指數值要高。在該實施方 案中，混合鋅粉的顆粒尺寸分布與兩種被混合粉末的顆粒尺寸分布相同，但是混合粉末含 有比其中一種粉末中的顆粒更粗糙和/或伸長度更大的顆粒。將具有不同粗糙度和/或伸長度指數值的鋅粉混合使得電池制造商有能力定制 混合鋅粉的性價比特征。例如，如果已知第一鋅粉在電化學電池中能提供更長的使用壽命，但是該粉比另一種提供較短運行時間的鋅粉更昂貴，那么電池制造商可選擇除去較為便宜 的粉末的被選部分，并用較為昂貴的粉末的一部分替換。其結果是混合鋅粉比較為昂貴的 粉末更便宜，并且如圖6所示，含有混合鋅的電池的使用性能可能與僅含較為昂貴的鋅的 電池的使用性能相同或者較之更佳。定制混合鋅粉的性價比的能力提供給電池設計者使用 未混合鋅粉所不能獲得的選擇。可用于生產用于本發明的電池中的混合鋅粉的方法包括如下步驟。以顆粒尺寸為 基礎將第一鋅粉分為至少兩組。以顆粒尺寸為基礎將第二鋅粉分為至少兩組。其中至少來 自第一粉末的一組和來自第二粉末的一組具有共有顆粒尺寸范圍，并且第一粉末的共有顆 粒尺寸范圍內的顆粒的平均粗糙度指數值比第二粉末的共有顆粒尺寸范圍內的顆粒的平 均粗糙度指數值至少高2.0%。然后將來自第一粉末的至少一組與來自第二組的至少一組 混合，由此形成混合鋅粉。在短語“混合鋅粉”中所使用的術語“混合”旨在描述被混合、翻滾、攪拌或通過其 它物理方式攪動的兩種或多種鋅粉，以提供來自這兩種或多種鋅粉的鋅顆粒的均一分布。為闡述可通過使用本發明的混合鋅粉所獲得的使用壽命優點，制備了具有同圖1 中所示以及上述電池構造相似的八批AA電池，并在三次高速率(rate)放電測試中進行放 電。除了鋅粉外，每個電池中所使用的陰極、隔膜、電解質、封蓋組件和陽極形式都是相同 的。每一批中所使用的鋅粉通過如下方式獲得。在上文中被稱為A粉的第一鋅粉從UMIC0RE 獲得。如前文所述，該粉末是含IOOppm鉍、200ppm銦和IOOppm鋁的鋅合金。該粉末由離 心霧化法生產，D50為115微米。篩選A粉產生稱為A-I的第一組、稱為A-2的第二組以及 稱為A-3的第三組，其中A-I具有通過具有75微米孔的篩子的顆粒，A-2具有通過具有150 微米孔的篩子、但是不能通過具有75微米孔的篩子的顆粒，而A-3具有不能通過具有150 微米孔的篩子的顆粒。在上文中被稱為B粉的第二鋅粉也從UMIC0RE獲得。該粉末是含 IOOppm鉍、200ppm銦和IOOppm鋁的鋅合金，由離心霧化法生產，D50為160微米。也篩選B 粉產生稱為B-I的第一組、稱為B-2的第二組以及稱為B-3的第三組，其中B-I具有通過具 有75微米孔的篩子的顆粒，B-2具有可通過具有150微米孔的篩子、但是不能通過具有75 微米孔的篩子的顆粒，而B-3具有不能通過具有150微米孔的篩子的顆粒。通過混合來自 這兩種鋅粉的組中的各種組合獲得八種不同的混合鋅粉，它們在圖6中表示為批次100到 107。批次100僅含有來自B粉的鋅粉。批次101含有組Α-1、Β-2和B-3。在該混合中，來 自A粉的顆粒的顆粒尺寸范圍比來自B粉的顆粒的顆粒尺寸范圍要窄。批次102含有組 Β-1、Α-2 和 B-3。批次 103 含有組 Β-1、Β-2 和 A-3。批次 104 含有組 B_l、A-2 和 A_3。Lot 105 含有組 Α-1、Β-2 和 A-3。Lot 106 含有組 A_1、A_2 和 B_3。Lot 107 含有組 A_1、A_2 和 A-3。在下述三組放電測試的每一組中，將每一批中的五塊電池放電可獲得圖6中的數據， 該放電測試在環境溫度為21°C時進行。在第一組放電測試中，每塊電池以1安培連續放電， 直到電池的閉合電路電壓降到1.0伏特以下。在第二組放電測試中，每塊電池反復以1瓦 特放電三秒，然后停止七秒。連續重復該放電方案，直到電池的閉合電路電壓降低到0.9伏 特以下。在第三組放電測試中，每塊電池在1瓦特連續放電，直到電池的閉合電路電壓降低 到1.0伏特以下。記錄下每塊電池在測試中所維持超過截止電壓的時間，然后將其平均以 獲得在每組測試中每一批電池的平均運行時間。將批次100中的電池的平均放電時間選作 所有其他電池放電時間進行歸一化的標準。圖6中的數據清楚地表明含有混合鋅粉(批次101到106，包括端值)的電池提供了比僅含有B粉(批次100)的電池顯著更長的使用壽 命，并且另外，在1安培連續測試和1瓦特連續測試中，含有混合鋅粉的電池提供了比僅含 有A粉的電池更多分鐘的運行時間。很顯然，批次101到106的運行時間的范圍表明混合 以顆粒尺寸分布分出的各組鋅粉為電池制造商提供了通過選擇哪些組組合成混合鋅粉來 選擇所需水平的運行時間的能力。 上述描述僅被看作是優選的實施方案。本領域的技術人員和做出或使用該發明的 人員可對本發明進行改進。因此，應該理解的是附圖中所示出的和上文所述的實施方案僅 出于示例性目的，無意于限定本發明的范圍，該范圍由下述權利要求進行限定，而該權利要 求根據包括等同原則在內的專利法進行解釋。
權利要求
電化學電池，包括含有鋅粉混合物的第一電極，所述混合物包括來自第一粉末的鋅顆粒和來自至少第二粉末的鋅顆粒，其中第一粉末的顆粒尺寸范圍和第二粉末的顆粒尺寸范圍不重疊。
2.權利要求1的電化學電池，其中所述第一粉末的顆粒的顆粒尺寸小于75微米，并且 所述第二粉末的顆粒的顆粒尺寸大于75微米。
3.權利要求1的電化學電池，其中所述第一粉末的顆粒的顆粒尺寸介于75微米和150 微米之間，并且所述第二粉末的顆粒含有顆粒尺寸大于150微米的第一組和顆粒尺寸小于 75微米的第二組。
4.權利要求1的電化學電池，其中所述第一粉末的顆粒的顆粒尺寸大于150微米，并且 所述第二粉末的顆粒的顆粒尺寸小于150微米。
5.權利要求1的電化學電池，其中所述鋅粉的混合物具有單峰顆粒尺寸分布。
全文摘要
本發明涉及具有混合鋅粉的堿性電化學電池。該混合鋅粉包括第一鋅粉和第二鋅粉的被選部分。在優選的實施方案中，基于顆粒尺寸分布范圍將第一和第二粉末分組。顆粒特征如粗糙度和伸長度被用于選擇兩種粉末的組，所述組被混合以生產混合鋅粉。混合鋅粉使得電池制造商能將電池的運行時間最長化，同時將鋅的成本降到最低。
文檔編號H01M4/42GK101944622SQ20101028718
公開日2011年1月12日 申請日期2005年6月24日 優先權日2004年6月28日
發明者D·范 申請人:永備電池有限公司