叶敏华，徐国鹏

(松柏(广东)电池工业有限公司，广东佛山528313 )

在人们以往的认知中，锌-锰(Zn-MnO2)电池是一种高污染的产品，特别是含汞的锌-锰电池。随着人们对环保意识的增强，国家对电池也出台了一系列的环保法规，自2015年12月31起禁止生产含汞锌-锰电池[1]。锌-锰电池中，除汞(Hg)外，还有一些物质如铅(Pb)、镉(Cd)等重金属，同样对环境有害，国际环保组织严格限制各种产品中重金属的使用。为此，锌-锰电池的无铅无镉化也很有必要[2]。

1 锌-锰电池无铅无镉化的实现

1.1 负极锌材的无铅无镉

传统的锌-锰电池，Pb和Cd元素主要存在于电池的负极，负极为锌筒。电池的负极锌筒，是通过先熔铸锌板，然后压制成锌饼，再用冲床将锌饼冲制而成的。制作锌筒的锌饼在其铸造过程中，为改善锌的延展性及增加强度，需在铸造时加入0.3%～0.5%(质量百分比；下文同)的铅(Pb)及0.0005%～0.004%的镉(Cd)，以及0.0005%%～0.0030%的镁(Mg)。

因此，要实现锌-锰电池的无铅无镉化，首先要从电池的负极入手。松柏公司早在2004年便开始进行无铅、无镉锌-锰电池的研制，并申请了无铅、无镉锌-锰电池的发明专利[2]，2009年开始规模化生产。公司生产锌筒时所使用的锌锭，其中的Zn含量在99.995%以上，Cd含量≤0.0005%，Pb含量≤0.004%，同时加入0.0005%～0.0030%的Mg，及0.001%～0.005%的铟(In)或0.0005%～0.005%的锡(Sn)，控制熔铸温度在400℃～500℃，在此条件下铸成锌板；将锌板进行辘压，用冲床冲制成锌饼，冲制的锌饼经表面去毛刺及加润滑剂处理后，采用高速精密冲壳机冲制成锌筒。在冲制锌筒的过程中，由于无铅的锌饼与之前的有铅锌饼其表面的粗糙度和金属的流动方面有所不同，故模具方面也要做相应的调整。……