锌锰电池中铅含量

锌锰电池中铅含量 第6卷第2期电池工业 贶7.001年4月 锌锰电池中铅含量 汝坤林,秦以平,沈勤 (国家轻T业电池质量监督检测中心,江苏215006) 摘要:采用硝酸一盐酸分解预处理干?原子吸收分光光度法对各种锌锰电池和碱 性锌锰电池的铅含量进行 检测结果明:锌锰电池的铅含量明显高于了检测,以期了解电池铅含量的水平. 碱性锌锰电池;67个锌 锰电池样品除2个样品铅含量较低外,其余65个样品的铅含量在0.008%~0.30% 之间;29个LR03屯 池样品的铅含量存1.4xl0_6,83x10-5之自J;33个LR6电池样品的铅含量在2.3 ×10.6,9.8x10之. 文章还对电池中铅的来源,作用及无铅化的可能性进行了讨论帚1. 关键词:锌锰电池;碱性锌锰电池;铅含量;检测;现状 中图分类号:TM911.1文献标识码:A文章编号:1008—7923(2001)O2—0086-0O3 leadcontentinmanganesedioxide-zincbattery RUKun—lin,QINYi—ping,SHENGQin (BatteryQualityInspectionandSupervisionofStateLightIndustry,Jiangsu215006,China) Abstract:TheLeadcontentinZn/Mn02batteriesandalkalineZn/Mnbattedeswastasted bynitricacid—hydrochlodcaciddecompositionandflameatomicabsorptionspectrometric method.ThetastresultsshowedthattheLeadcontentinZn/Mn02batterieswashigherthan thalofinalkalineZn/Mn02batteries.Excepttwosamples.sixty— fiveZn/Mn02batterysamples Ieadcontentwasbetween0.008%,0.30%sixty-twoalkalinezn/Mn02batterysamplesIead contentwasbetween1.4×10—6-9.8%×10.TheeffectsandsourcesofIeadinbatterywere reviewed.Thepoasibilityofbatterylead—freewasanalyzed. Keywordvs:Zn/Mn02battery;AIkalineZn/Mn02battery;Leadcontent;Test;Status 0前言 电池工业的可持续性发展,要求电池容量高,可充 电(资源可重复利用),长循环寿命及对环境无污染 如发展无汞碱性锌锰电池,减少汞对环境的污染;发 展金属氢化物镍电池(简称氢镍电池)取代镉镍电池, 消除镉对环境的污染;锂离子电池的研究和开发方兴 未艾.正是基于其比容量高,循环寿命长等突I山优点. 目前,电池无汞化的呼声很高,国家九部委关于限期 达到电池无汞化的通知,已规定了电池低汞和无汞化 的进程表.然而,对电池中的镉和铅可能对环境产生 的污染远没有象对电池中汞那样引起足够的重视.笔 者已对电池中镉含量现状作过调查,有关文章已发表 "] 铅也是一种对人体有毒害的重金属元素,人体的铅 . 主要来自食物.有害铅元素进入环境后,将通过灌溉 水,土壤被蔬菜等农作物吸收,人们长期食用被铅污 染的蔬菜和粮食等食物后造成体内蓄积,达到一定量 收稿日期:2000?09.28 作者简舟:出坤林(1963?).男,江苏是江人.砸士,高蛆师 Siography:RUKun-lin(1963?),male.MA,seniorcnginee~ 时呈毒性反映,主要损害人的神经系统.电池中的铅 主要是人为添加到负极锌中的,因此控制电池中铅的 用量也势在必行.目前我国尚未对锌锰电池的铅含量 提出限制要求,而国外发达国家在进口我国生产的电 池时.除了对汞,镉含量提出限制要求外,对电池铅含 量也提出了较高的要求,有的外商要求电池铅含量小 于5x10(w/w)本文试图通过对锌锰电池中铅含量 的检测,全面了解我国锌锰电池铅含量的现状,以引 起有关方面的注意. 1电池中铅含量的检测 1.1仪器 岛津AA.670型原子吸收分光光度计 1.2检测 电池样品预处理及铅含量检测方法参见国家环 境保护总局环境产品技术要求《无汞电池》(征求 意见稿)口. 2检测结果 检测结果以铅占电池总质量的百分数表示,Pb%, 见表1,表7. VO1.6NO2ADr200 第6卷第2期电池I业蝻,Z5?2001年4月 表1R03电池铅含量 表2R6P电池铅含量 !!!塑旦! 样品编号铅含量备注 SampleNoLeadcontent~/oNotes 1 2 3 9 10 11 12 13 14 15 16 0030 0040 0040 0160 0.0l1 0051 0.186 0.035 0.012 0.038 0.059 0.046 0018 0.040 0178 1.8x1 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞 无汞无镉 表4R20S电池铅含量 Table4LeadcontentofR20Sbattery 表5R20P电池铅含量 Table3LeadcontentofR20Pbattery 表6LR03电池铅含量 lable6Leadcon伯ntofLR03baRery 样品编号铅含量备注 SampleNoLeadcontentP/oNotes 15.4x1O 24.1x10. 35.7x100 45.1x10. 55.6x10 67.4x100 75.4x10尢汞 82.0x10-3低汞 …一1…7_ 18……==0056一……稀………………10.无汞 190025无汞11 200030I2 210O5513 220.06914 230.02015 表3R6C电池铅含量 !!contentofR6Cbattery ,一一,L…一一……… 5.8xl0 14x10 无汞 无汞 无汞 无汞 低汞 低汞 无汞 VO16NO.2Apt2001 00000OOOOOOOOOOO0O 舨呶强呶 9?88945438257358 "加为"勰凹 电池I业汝坤林等:锌任电池中的船台量"….‰* 表6LR6电池铅含量 Table6LeadcontentofLR6battery 3结果分析 3l锌锰电池的铅含量明显高于碱性锌锰电池;65个锌 锰电池样品的铅含量在0.o08%~o_30口/o之问;62个碛}生锌 锰电池样品的铅含量在IAxlO98xl; 3.2l8个R03电池样品除】个样品铅含量较低外,其 余17个样品铅含量存0014%,0l4%; 3323个R6P电池样品除1个样品铅含量较低外,其 余22个样品铅含量在0.0IJ%,0.】86%; 348个R6C电池样品的铅含量在0,0l1%23%; 3.5l1个R20S电池样品铅含量在0.0l1%30%; 3.67个R20P电池样品的铅含量在0.008%-016%: 3729个LR03电池样品的铅含量存1.4x10~83× 10: 3.833个LR6电池样品的铅含量存23×l09.8x】0 之间,其中14个样品铅含量小于1.5x10,.. 4电池中铅的来源与作用 4.1锌锰电池中铅的来源 锌锰电池中铅主要来源于电池负极锌筒所用锌 它原材料中所含铅是微量的由于纯锌的廷展性差,不 适于碾压成型为了改善它的加工性能及耐腐性能,锌 中加人了少量的铅可使锌的廷展性提高铅是氢过电位 较高的金属之一,对减少锌擞氢气的析出,减缓锌电极 腐蚀有利电池生产中使用的锌板,铅含量通常拧制在 0.30%~0.8(V/.Z间.从对锌锰电池铅含量的检测结果来 看,也证实了锌锰电池中的铅主要来自电池锌材. 4.2碱性锌锰电池中铅的来源及作用 碱性锌锰电池中铅主要来源于负极活性物质锌粉 中添加的少量铅.少量的铅的存在对锌的腐蚀速度有 所降低.碱性锌锰电池用锌粉要求所含量杂质较少,从 检测结果看,碱性辞锰电池的铅含量远低于锌锰电池, 这是于锌粉铅含量远低于锌筒含量的缘故. 5无铅电池生产现状及展望 由于我国日前尚未对锌锰电池和碱锰电池中铅含 量提出J制要求,因此生产企业一般不会对电池的铅 含量加以关注,锌锰电池筒普遍使用含铅锌筒从检测 结果的分析可以知道,锌锰电池样品中的绝大部份铅 含量较高,仅有少数样品的铅含量较低.据了解,这些 铅含量较低的产品,主要是为了满足山13需要及国外 客户进口电器配套屯池的环保要求.碱性锌锰电池用 锌粉铅含量较低或不添加铅,采用添加其它元素来改 善锌粉的性能,因此相对来说实现无铅化较容易一些; 锌锰电池用锌筒减少铅的添加量或不添加铅,用其它 方法来保持原有性能,如添加其它元素或存隔离层中 添加适量缓蚀剂,肯定会增加电池生产成本. 尽管日前锌锰电池中铅对环境的污染与其它化工 产品(农药,油漆,颜料及某些添加剂等)比起来,可能 还不是很严重,但未雨绸缪,早作打算总是有益处的. 我园环境标志产品技术要求《无汞屯池》的征求意见稿 中已规定了二次的铅含量的要求,为此,笔者建议对锌 锰电池干?碱性锌锰电池除了规定含汞量限制要求外, 也廊对其镉含量,铅含量提出限制要求. 参考文献 [1一浊坤林等.锌锰电池中镉含量现状的调查[J].电池 T业,20OO,(1):37—39. [2]国家保总局:环境标志产品技术要求《无汞电池》 (求意见稿). [3]梁鹏翔.电池材料[M.北京:电了工业版社,1995: 22^23 VeL.6No2Apr.2001