專利名稱：帶空氣對(duì)流孔的鋅－空氣電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與鋅-空氣電池有關(guān)，尤其與帶空氣對(duì)流孔的鋅-空氣電池有關(guān)。
鋅空電池是一種化學(xué)電池，由正極、負(fù)極、隔膜和電解質(zhì)溶液構(gòu)成。這種電池的正極是采用吸附催化薄膜為載體直接吸收空氣中的氧參與放電反應(yīng)，負(fù)極是活性很高的鋅粉多孔電極，正負(fù)極之間加有隔膜，在堿性氫氧化鉀介質(zhì)中完成電化學(xué)反應(yīng)，在放電過(guò)程中空氣電極催化促進(jìn)氧的反應(yīng)，而本身不會(huì)消耗和變化，可以說(shuō)只要空氣電極保持正常，電池容量只決定于負(fù)極鋅的量，使鋅空電池具有容量高、重量輕、比能量大的特點(diǎn)。除此之外，它還有放電電壓范圍廣而平穩(wěn)，原材料豐富，易獲得，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是不可多得的高能電池品種之一。
已有的鋅-空氣電池空氣進(jìn)入電極不均勻，空氣進(jìn)入量也不能保證電化學(xué)反應(yīng)的需要，電池容量和比能量不高，生產(chǎn)不便，成本較高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，生產(chǎn)成本低，放電性能好，使用壽命長(zhǎng)的鋅-空氣電池。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的帶空氣對(duì)流孔的鋅-空氣電池。包括正極，鋅膏和負(fù)極須構(gòu)成的負(fù)極和隔膜筒，正極為空氣電極，由防水導(dǎo)電透氣筒5、透氣筒5內(nèi)表面的催化層6和透氣筒外表面復(fù)蓋的多孔集流體4構(gòu)成，透氣筒為一端開口，一端封閉的筒形，開口端有外法蘭盤14，法蘭盤14上有若干空氣對(duì)流孔12，正負(fù)極之間為隔膜筒7，負(fù)極端10與負(fù)極須固連，外殼3為一端封閉，一端開口的筒形，封閉端1為正極端，分布有進(jìn)氣孔2，多孔集流體4位于外殼3內(nèi)與其構(gòu)成電通路，外殼3，透氣筒5的開口端與密封盤13固連，密封盤13的外邊緣有孔15與空氣對(duì)流孔12對(duì)應(yīng)并與大氣相通進(jìn)氣孔2、多孔集流體4、對(duì)流孔12和孔15形成與大氣相通的空氣通道。
本實(shí)用新型多孔集流體4為多孔泡沫鎳帶，其厚度為0.1-0.2mm，在進(jìn)氣孔2和對(duì)流孔12之間形成空氣通道。
本實(shí)用新型透氣筒5開口端與密封盤13連接處涂有密封膠。
本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn)1、空氣電極采用了新結(jié)構(gòu)，防水導(dǎo)電透氣膜，改為采用熱量壓制一次成型，催化膜是采用涂刷高激活態(tài)多孔狀物質(zhì)工藝，摒棄了傳統(tǒng)的制薄膜和再多層膜強(qiáng)力靜壓等高難度的形成方法，這種類似園筒形(園筒和園弧帽相連體)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更于機(jī)械化生產(chǎn)，電池裝配也簡(jiǎn)化了，大大地提高了生產(chǎn)效率。
2、防水透氣導(dǎo)電園筒開口端的外壁上，設(shè)有一圈外凸臺(tái)，并在其上開鑿幾個(gè)空氣對(duì)流孔，同時(shí)，密封圈(與負(fù)極端構(gòu)成一體)的外邊緣，也有幾個(gè)孔與之相應(yīng)，從而與進(jìn)氣孔等組成空氣對(duì)流通道，提高了電池的放電性能。
3、采用現(xiàn)有堿性(鋅錳)電池外形尺寸后，就可采用堿性電池的零部件、原材料和部份工裝設(shè)備，提高了工藝技術(shù)的可靠性，又降低了生產(chǎn)成本。
4、金屬泊帶是采用的泡沫鎳薄片，多孔而導(dǎo)電，包覆在防水透氣導(dǎo)電園筒上，既保證空氣電極與電池外殼電接通，又提供了空氣通道。
5、采用堿性電池的封裝技術(shù)，而又使用自己特制的密封膠液，有效地防止漏堿現(xiàn)象，密封效果好。
如下是本實(shí)用新型的附圖

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖圖2為防水透氣導(dǎo)電園筒主視圖圖3為圖2的俯視圖。
如下是本實(shí)用新型的實(shí)施例空氣電極由防水透氣導(dǎo)電園筒5、催化層6和金屬泊帶4構(gòu)成。防水透氣導(dǎo)電園筒是空氣電極的基體，由熱塑壓制而成，一端敞開，另一端為一個(gè)園弧帽構(gòu)成封閉端。催化層是將由催化氧化還原物涂刷在防水園筒內(nèi)壁，形成一層薄膜。金屬泊帶是多孔的泡沫鎳帶，履蓋于防水透氣導(dǎo)電園筒的外面(筒體部分)，裝入電池外殼3內(nèi)，與其構(gòu)成電的通路。電池外殼3成為正極集流體，通過(guò)正極端1向外輸送電能。外界空氣通過(guò)分布于正極端1周圍的進(jìn)氣孔2，經(jīng)空氣擴(kuò)散膜11，金屬泊帶4提供的通氣間隙，直達(dá)空氣電極整個(gè)表面，進(jìn)入電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域，完成電化學(xué)反應(yīng)，獲得電能。在防水園筒5的開口端的外面加有一圈外凸臺(tái)，并在此上開鑿幾個(gè)空氣對(duì)流孔。隔膜筒7裝入空氣電極園筒內(nèi)，緊貼內(nèi)壁，隔膜筒7內(nèi)充填糊狀鋅電極8。負(fù)極端10帶有密封圈(其邊緣有幾個(gè)缺口，與空氣對(duì)流孔口相對(duì)應(yīng))，并焊接有一根負(fù)極須9，從空氣電極敝口端可插入鋅膏內(nèi)，成為負(fù)極集流體，密封圈涂有貼膠，完成電池密封。
空氣電極的防水透氣導(dǎo)電園筒用料為乙炔黑、氟塑料、添加劑等，具體制作是將乙炔黑(13-26％)、氟塑料(67-60％)和添加劑(20-14％)等不斷攪拌，充分混合。撈出凝聚物烘干，粉碎至(50-100目)粉料，填于模具中熱壓成一端帶園弧帽的園筒形。催化層是將活性炭(45-90％)和化學(xué)制備的錳氧化物(55％～10％)均勻混合，再調(diào)制在膠狀液內(nèi)，經(jīng)攪拌成稀狀液，涂刷在園筒內(nèi)壁上，經(jīng)烘干、抽提后使用。金屬泊帶用泡沫鎳帶再碾壓成0.1-0.2mm的薄片，按尺寸要求剪裁成片，覆蓋于園筒外壁上，裝入電池外殼內(nèi)。再裝入隔膜筒，其后注入糊狀鋅膏。鋅膏由金屬鋅粉(66～66.5％)、緩蝕劑(9～4％)、粘接劑(7～1.5％)、吸水劑(1.5～0.5％)和帶氧化鋅的堿性電解質(zhì)溶液(22.5-28.5％)調(diào)制而成。負(fù)極端上焊有負(fù)極須和帶有密封圈，插入鋅膏，將空氣電極敞口端密封住(密封圈邊上的缺口與空氣對(duì)流孔對(duì)齊)。
權(quán)利要求1.一種帶空氣對(duì)流孔的鋅-空氣電池。包括正極，鋅膏和負(fù)極須構(gòu)成的負(fù)極和隔膜筒，其特征在于正極為空氣電極，由防水導(dǎo)電透氣筒(5)、透氣筒(5)內(nèi)表面的催化層(6)和透氣筒外表面復(fù)蓋的多孔集流體(4)構(gòu)成，透氣筒為一端開口，一端封閉的筒形，開口端有外法蘭盤(14)，法蘭盤(14)上有若干空氣對(duì)流孔(12)，正負(fù)極之間為隔膜筒(7)，負(fù)極端(10)與負(fù)極須固連，外殼(3)為一端封閉，一端開口的筒形，封閉端(1)為正極端，分布有進(jìn)氣孔(2)，多孔集流體(4)位于外殼(3)內(nèi)與其構(gòu)成電通路，外殼(3)，透氣筒(5)的開口端與密封盤(13)固連，密封盤(13)的外邊緣有孔(15)與空氣對(duì)流孔(12)對(duì)應(yīng)并與大氣相通，進(jìn)氣孔(2)、多孔集流體(4)、對(duì)流孔(12)和孔(15)形成與大氣相通的空氣通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅-空氣電池，其特征在于所說(shuō)的多孔集流體(4)為多孔泡沫鎳帶，其厚度為0.1-0.2mm，在避氣孔(2)和對(duì)流孔(12)之間形成空氣通道。
專利摘要本實(shí)用新型為一種帶空氣對(duì)流孔的鋅－空氣電池。正極由防水導(dǎo)電透氣筒5、催化層6和多孔集流體4構(gòu)成。透氣筒5一端開口,一端封閉。開口端有外法蘭盤14,法蘭盤14上有空氣對(duì)流孔12。外殼3一端開口,一端封閉,封閉端為正極端1,分布有進(jìn)氣孔2。多孔集流體4位于外殼3內(nèi)與其構(gòu)成電通路,外殼3和透氣筒5的開口端與密封盤13固連,密封盤13外邊緣有孔15與空氣對(duì)流子12對(duì)應(yīng)并與大氣相通。大氣中的空氣從進(jìn)氣孔2進(jìn)入電池內(nèi),經(jīng)多孔集流體4,對(duì)流孔12,孔15與大氣形成對(duì)流,保證了電池電化學(xué)反應(yīng)所需空氣量。
文檔編號(hào)H01M12/06GK2462553SQ01213899
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2001年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月15日
發(fā)明者甘立才, 彭良平, 李平, 高翔, 孫唯 申請(qǐng)人:李平