专利名称：磁处理技术在碱性锌锰电池生产中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁处理技术在碱性锌锰电池生产中的应用。
背景技术：
磁处理是利用磁场对非铁磁性流体作用，使被使用物的性质产生某些期 望的变化，从而改善生产效果和使用效益的一种技术。通常称之为磁处理技 术，也有人称为磁化技术或强磁技术。近年来，随着科技水平的提髙和各种 理论的完善，磁处理技术已由原来的盲目应用向根据实际情况、优化磁作用 参数的方向发展，其应用范围逐渐扩展到工业、农业、医疗和污水处理等领 域，具有诱人的发展前景。
磁化水是磁处理技术领域里最重要的一项应用。 一般认为，当水被磁场 磁化后，原来较大的缔合水分子基团变成较小的缔合水分子基团，甚至是单 个分子，水里的氢原子增多。所以磁化后的水会表现出一些性质的变化，如 磁化水的溶解度、极性、活化度、渗透力及表面张力都能得到加强。在工业 上，磁化水可清除锅炉及管道中的水垢，提高混凝土的强度。在农业上，可 提高种子发芽率，提高农作物的产量。在医学上，能改善水在人体中的运送 能力，清除阻碍物，达到治病和保健的目的。但直至目前，还未有磁处理技 术在碱性锌锰电池生产中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁处理技术在碱性锌锰电池生产中的应用，利 用磁化设备对电池用的电解液和电解二氧化锰进行磁化，从而促进碱性锌锰 电池的性能提高。
为达到上述目的，本发明所提供的技术方案是 一种磁处理技术在碱性 锌锰电池生产中的应用。
采用磁化设备对KOH电解液进行磁化，制得磁化电解液。 将电解二氧化锰粉末放入磁化设备中进行磁化处理，磁场强度在10T 50T之间。
本发明具有的优点电解二氧化锰是碱性锌锰电池的活性物质，其性能 直接影响到碱性二氧化锰电池的性能。而电解二氧化锰的表面形态及晶体结 构对其性能有重要的影响，通过磁化作用可改变电解二氧化锰的晶体结构性 能和表面结构性能。因此，利用磁化设备对电解二氧化锰进行磁化可以改善 电池的性能。在碱性锌锰电池中，由于电解液中的水分要参加电极反应。因 此，水的物理及化学性质对碱性锌锰电池的性能会有较大的影响。由于磁化 水在溶解能力、极性、活化度、渗透力及表面张力都能得到加强，利用磁化 设备对电池用电解液进行磁化应会对电池性能有一定的促进作用。正极活性 物质电解二氧化锰是影响碱性锌锰电池性能的主要因素，它的性能好坏，直 接决定了碱性锌锰电池的质量水平。而电解二氧化锰性能主要取决于其表面 及晶体结构性能，磁化对材料结构性能有明显改善作用。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
图1为电解液磁化对电池lOOOmA连放新电性能的影响；
图2为电解液磁化对电池1000mA连放贮存性會巨(6(TC20天)的影响；
图3为电解液磁化对电池lOOOmA脉冲新电性能的影响；
图4为电解液磁化对电池1000mA脉冲贮存性會^6(TC20天)的影响；
图5为电解液磁化对电池10Q间放新电性能的影响；
图6为电解液磁化对电池10Q间放贮存性能(60。C20天)的影响；
图7为水磁化对电池内阻的影响；
图8为电解二氧化锰磁化对电池1.5w-0.65w脉冲新电性能的影响； 图9为电解二氧化锰磁化对电池1.5w-0.65w脉冲贮存性能(6(TC20天) 的影响；
图IO为电解二氧化锰磁化对电池1500mA连放新电性能的影响；
图11为电解二氧化锰磁化对电池1500mA连放贮存性能(60"C20天)的影
响；
图12为电解二氧化锰磁化对电池lOOOmA脉冲新电性能的影响；图13为电解二氧化锰磁化对电池1000mA脉冲贮存性能(60'C20天)的影响。
具体实施例方式
实施例l、电解液磁化
采用F型变频磁化水发生仪对KOH电解液进行磁化，制得磁化电解液。 其工作原理如下磁化仪产生一种频率连续变化的电流信号，输出到缠绕在 管道上的线圈上，使管道内部自动产生相应变化的电磁场。管道内电解液中 的水产生共振，瞬间断开水分子团的氢键，使其成为单个的水分子，使得管 道内普通电解液流经频率连续变化的电磁场时，变成了磁化电解液。
实施例2电解二氧化锰磁化
将电解二氧化锰粉末放入HT型脉冲冲磁机进行磁化处理，磁场强度在 10T 50T之间。
一、性能评价
将磁化电解液和磁化电解二氧化锰用于LR6电池的制备，并用DM-2000 一次电池性能测试系统对LR6电池电性能进行测试，以此来分析电解液磁化 和电解二氧化锰磁化分别对电池性能的影响。
1.1电解液磁化对电池性能影响
如图1至图6所示，电解液磁化对LR6电池电性能的影响曲线图。从图 1、图3、图5中对比曲线可知，电解液磁化可将1000mA连放新电性能由 51.6min提高到56.0min，提高幅度达8.5%。而1000mA脉冲和10Q间放新 电性能提高效果不明显。从图2、图4和图6中的对比曲线可知，电解液磁 化可明显提高电池的高温贮存(60°C， 20天)性能，如1000mA连放性能可 由26.6min提高到31.1min， 1000mA脉冲性能由240次提高到275次，10 Q 间放性能也由19.1hr提高到19.7hr，其提高幅度分别达到16.9%、 14.6%和 3.1%。、
碱性锌锰电池在放电过程中，主要发生如下反应Zn + 2Mn02 + H20 = ZnO + 2MnOOH(1)
由反应式(1)可知，电解液中的水分要参加电极反应。因此，水的物理 及化学性质对电池的性能可能就会产生较大的影响。电解液经过磁化后，其 中水的极性、活化度、表面张力、渗透力、溶解能力都得到加强。水极性及 渗透能力的提高，可降低KOH电解液粘度，提高离子扩散速度，从而降低 电池内阻，这也可由图7得到证实。磁化电解液中水表面张力及渗透力的提 高，有利于正极环表面微孔对电解液的吸收，降低正极反应时的电化学阻抗。 同时，磁化电解液溶解能力的提高，可提高放电产物ZnO的溶解度，降低因 ZnO的沉积对电池性能的影响。因此，磁化电解液可提高电池的放电性能， 特别是大电流放电性能提高效果更明显。
1.2电解二氧化锰磁化对电池性能的影响
从图8、图IO和到图12对比曲线可在，电解二氧化锰经磁化后，对电 池大电流新电性能有一定的提高。如1500mA连放时间由24.4min提高到 27.4min， 1000mA脉冲性能由420次提高到452次，1.5w-0.65w脉冲性能由 57次提高到64次，提高幅度分别达到12.3%、 7.6%和12.3%。同时，从图9、 图11和图13对比曲线可知，电解二氧化锰磁化对电池大电流贮存性能提高 效果更加明显。如1500mA连放时间由13.0min提高到18.4min， 1000mA脉 冲性能由200次提高到268次，1.5w-0.65w脉冲性能由27次提高到39次， 提高幅度分别达到41.5%、 34.0%和44.0%。
电解二氧化锰在磁化过程中，磁场对电解二氧化锰的表面及晶体结构可 能会有改善，从而影响或改变电解二氧化锰在放电过程中的反应机理，有效 提高电解二氧化锰的使用效率，提高电池的大电流放电能力。同时，由于表 面及晶体结构的改善，可提高晶体结构的稳定性，提高电池的贮存性能。
二、结论
由于水磁化可提高水的极性、活化度、表面张力、渗透力、溶解能力， 用磁化水用于电池制备，可使电解液粘度降低、离子迁移速度提高、正极环 对电解液吸能力增强和电极反应产物ZnO溶解度提高，从而提高电池的整体 放电性能。经磁场磁化后，电解二氧化锰的晶体结构稳定性增强，电极反应机理有 所改变，使用效率得到提高，因此电池的大电流放电性能及高温贮存性能得 到明显改善。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限 制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何 熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭 示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离 本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简 单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1、一种磁处理技术在碱性锌锰电池生产中的应用。
2、 根据权利要求l所述的应用，其特征在于采用磁化设备对KOH电 解液进行磁化，制得磁化电解液。
3、 根据权利要求1所述的应用，其特征在于将电解二氧化锰粉末放入磁化设备中进行磁化处理，磁场强度在10T 50T之间。
全文摘要
本发明公开了一种磁处理技术在碱性锌锰电池生产中的应用。在碱性锌锰电池中，由于电解液中的水分要参加电极反应，因此，水的物理及化学性质对碱性锌锰电池的性能会有较大的影响。由于经过磁化的磁化水在溶解能力、极性、活化度、渗透力及表面张力都得到了改善，因此通过磁化设备对电池用电解液进行磁化应能改善电池的性能。
文档编号H01M10/28GK101504985SQ200910006580
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月19日 优先权日2009年2月19日
发明者徐益军, 谢红卫 申请人:中银(宁波)电池有限公司