钱庆三

(河南新太行电源有限公司,河南新乡 453069)

将充满电的锌氧化银(锌银)二次电池搁置一段时间,要求搁置后能正常使用,这段时间即为湿态荷电搁置时间。湿态荷电搁置时间是锌银二次电池的重要性能指标,与自放电大小有关,而隔膜和负极状态直接影响自放电性能。

锌银二次电池的隔膜可分为主隔膜和辅助隔膜,主隔膜主要是半透性的水化纤维素膜、辐射接枝聚合物膜和无机物膜等[1]。通常,锌银二次电池经长时间搁置后,主隔膜因氧化降解,阻银能力下降;锌负极在电解液中溶解后,形成锌酸盐,在循环过程中会发生形变,导致电池短路的风险增大。

本文作者提出通过筛选水化纤维素隔膜的厚度及改进负极,降低湿态荷电搁置对锌银二次电池的不利影响。

1 锌银二次电池自放电的原因

锌银二次电池充放电的化学方程式如式(1)所示:

正极充电产物AgO的分解速度,随着温度的升高和碱液浓度的增大而提高。在室温下,AgO在KOH溶液中的分解很慢,在所有自放电中所占的比例很小。正极充电时,在碱液中生成的Ag(OH)-2具有很强的氧化能力,当它由正极向负极迁移,经过隔膜时,会强烈氧化水化纤维素膜,使膜被解聚、损坏;被阻挡的Ag(OH)-2会还原成金属银,沉积在膜中[2]。随着金属银的沉积,漏电电流随之产生,当达到膜对银的容纳量时,漏电量也将达到一个显著的水平。

电池充电完毕后,负极为Zn,自放电的化学过程如式(2)、(3)所示:

在碱性溶液中,氢在锌上析出的过电位较高,因此锌在碱性电解液中的自溶解较慢。……