CN104167575A - 一种可拆装式锌空气电池 - Google Patents

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葛浩森
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Abstract

本发明公开了一种可拆装式锌空气电池，包括金属外框，金属外框的底部依次平铺安装有碳电极、隔膜纸，隔膜纸上端面放置有软橡胶垫圈，软橡胶垫圈边缘与金属外框相互贴合，软橡胶垫圈上端安装有塑料内框，隔膜纸中部放置有锌饼，锌饼上端面平放有集流体，集流体、锌饼与塑料内框之间构成的环形间隙处填充有电解液，集流体上端面放置有海绵，塑料内框上端扣合有塑料框盖。本发明使得锌空气电池的回收循环利用更加容易操作，更能满足工业化流水线生产的要求；能减少热熔胶粘结所占据的面积，使得锌饼与碳电极接触面积变大，增加了放电功率；利用受压海绵回弹的力将集流体与锌饼始终接触良好，保证电解液在电池槽中不易晃动。

Description

一种可拆装式锌空气电池
技术领域：
本发明涉及锌空气电池，尤其涉及一种可拆装式锌空气电池。
背景技术：
锌空气电池因其具有容量大、比能量高、工作电压平稳、环保、材料易得廉价等特点而受到人们的广泛关注。
传统的锌空气电池是由金属锌、集流体、隔膜纸、气体扩散电极（碳电极）、塑料电池槽和电解液组成，气体扩散电极和金属锌分别构成电池的正极和负极。电池的封装方式：将碳电极与金属外框焊接，电流则是靠焊接点接触方式导出；用热熔胶将金属外框与锌饼隔开，且封住电池中的电解液，使得电解液不能通过塑料框和碳板接触的缝隙中泄漏，专利“一种碱性胶体锌空气电池”（公开号：CN1635660）介绍了一种用环氧树脂胶封装的技术，该装置的弊端是封装技术对工人技术水平要求高，不利于工业化生产。
传统的锌空气电池结构大部分部件都只作一次性材料，经点焊过的碳板与金属外框很难分离，不利于材料的回收循环使用；塑料框与碳电极以热熔胶粘接，热熔胶的封装技术对工人的工艺水平要求很高，不利于工业化生产的需求，反应过的电池热熔胶融化严重，不利于材料的回收循环使用；且热熔胶的粘结占据一定气体扩散电极面积，导致碳板与锌饼接触面积减少，影响电池的放电功率。
综上述，现有的锌空气电池结构由于电池结构的限制，制作工艺复杂，对工人技术水平要求高，不适合工业化生产，且这种电池结构不利于材料的回收循环使用。
由此可见，亟需开发一种工艺简单，密封效果好，且方便材料回收循环使用的电池结构，以满足工业化生产和降低使用成本的需求。
发明内容：
为了弥补现有技术问题，本发明的目的是提供一种可拆装式锌空气电池，结构合理，工艺简单，密封效果好，且方便材料回收循环使用的电池结构，以满足工业化生产和降低使用成本的需求。
本发明的技术方案如下：
可拆装式锌空气电池，包括金属外框，其特征在于：所述的金属外框的底部依次平铺安装有碳电极、隔膜纸，隔膜纸上端面放置有软橡胶垫圈，软橡胶垫圈边缘与所述的金属外框相互贴合，软橡胶垫圈上端安装有塑料内框，所述的隔膜纸中部放置有锌饼，锌饼上端面平放有集流体，集流体、锌饼与塑料内框之间构成的环形间隙处填充有电解液，集流体上端面放置有海绵，所述的塑料内框上端扣合有塑料框盖，塑料框盖上端面与所述的金属外框下端面两侧对应处贯穿有螺柱，螺柱两端套装有U型钢，U型钢外的螺柱上旋合安装有锁紧螺母。
所述的可拆装式锌空气电池，其特征在于：所述的金属外框、塑料内框均为筒体形或槽形且底部设有一体的环形挡板，塑料内框上端高度高于金属外框。
所述的可拆装式锌空气电池，其特征在于：所述的塑料框盖的下端面设有一体成型的筒体，筒体外壁与塑料内框内壁紧密贴合，筒体外侧的塑料框盖下端面设有与塑料内框顶端相配合的环形槽。
所述的可拆装式锌空气电池，其特征在于：所述的塑料框盖下端面紧压海绵的上端面。
本发明的优点是：
1、 本发明的结构设计新颖，使得锌空气电池的回收循环利用更加容易操作，更能满足工业化流水线生产的要求；
2、本发明能减少热熔胶粘结所占据的面积，使得锌饼与碳电极接触面积变大，增加了放电功率；
3、本发明利用受压海绵回弹的力将集流体与锌饼始终接触良好，提高了电池的工作效率，利用海绵吸液能力强的特点，可以保证电解液在电池槽中不易晃动；
4、本发明部件在未夹紧之前都是独立个体，只需机械更换锌饼和隔膜纸就可以完成充电工作，其他零部件均可以循环使用；
5、本发明对工人热熔胶封装技术水平没有要求；同时解决碳电极集流体和密封问题。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
参见附图：
可拆装式锌空气电池，包括金属外框1，金属外框1的底部依次平铺安装有碳电极2、隔膜纸3，隔膜纸3上端面放置有软橡胶垫圈4，软橡胶垫圈4边缘与金属外框相1互贴合，软橡胶垫圈4上端安装有塑料内框5，隔膜纸3中部放置有锌饼6，锌饼6上端面平放有集流体7，集流体7、锌饼6与塑料内框5之间构成的环形间隙处填充有电解液8，集流体7上端面放置有海绵9，塑料内框5上端扣合有塑料框盖10，塑料框盖10上端面与金属外框5下端面两侧对应处贯穿有螺柱11，螺柱11两端套装有U型钢12，U型钢12外的螺柱11上旋合安装有锁紧螺母13。
金属外框1、塑料内框5均为筒体形或槽形且底部设有一体的环形挡板，塑料内框5上端高度高于金属外框1。
塑料框盖10的下端面设有一体成型的筒体14，筒体14外壁与塑料内框内壁紧密贴合，筒体14外侧的塑料框盖下端面设有与塑料内框顶端相配合的环形槽15。
塑料框盖10下端面紧压海绵9的上端面，利用受压海绵回弹的力将集流体7与锌饼6始终接触良好，提高了电池的工作效率，利用海绵吸液能力强的特点，可以保证电解液在电池槽中不易晃动。
本发明的塑料内框5与碳电极2联接处缝隙靠压紧软橡胶垫圈4来密封，隔膜纸3铺在碳电极2上，软橡胶垫圈4压在其上；集流体7上方装有海绵9，用塑料框盖10盖上，当锌饼6因反应时间较长而自然下落时，可靠海绵9的变形量将集流体7压实在锌饼表面；用U型钢12制作两副夹具机构将锌空气电池的两侧夹紧，此时，金属外框1与碳电极2直接在压力的作用下，以面接触的形式将电流导出。
本发明部件在未夹紧之前都是独立个体，只需机械更换锌饼和隔膜纸就可以完成充电工作，其他零部件均可以循环使用；对工人热熔胶封装技术水平没有要求；可使集流体与锌饼始终接触良好，导电效率高；同时解决碳电极集流和密封问题。

Claims (4)

1.一种可拆装式锌空气电池，包括金属外框，其特征在于：所述的金属外框的底部依次平铺安装有碳电极、隔膜纸，隔膜纸上端面放置有软橡胶垫圈，软橡胶垫圈边缘与所述的金属外框相互贴合，软橡胶垫圈上端安装有塑料内框，所述的隔膜纸中部放置有锌饼，锌饼上端面平放有集流体，集流体、锌饼与塑料内框之间构成的环形间隙处填充有电解液，集流体上端面放置有海绵，所述的塑料内框上端扣合有塑料框盖，塑料框盖上端面与所述的金属外框下端面两侧对应处贯穿有螺柱，螺柱两端套装有U型钢，U型钢外的螺柱上旋合安装有锁紧螺母。
2.根据权利要求1所述的可拆装式锌空气电池，其特征在于：所述的金属外框、塑料内框均为筒体形或槽形且底部设有一体的环形挡板，塑料内框上端高度高于金属外框。
3.根据权利要求1所述的可拆装式锌空气电池，其特征在于：所述的塑料框盖的下端面设有一体成型的筒体，筒体外壁与塑料内框内壁紧密贴合，筒体外侧的塑料框盖下端面设有与塑料内框顶端相配合的环形槽。
4.根据权利要求1所述的可拆装式锌空气电池，其特征在于：所述的塑料框盖下端面紧压海绵的上端面。
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