CN105024112A - 圆形带密封圈无锌极耳锌空电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆形带密封圈无锌极耳锌空电池，包括有圆形的多功能连接环、电池外框，电池外框底面设有隔膜纸，隔膜纸上放置有燃料锌饼，电池外框放置有锌集流体与燃料锌饼导电接触，加入了上下密封圈结构，能够做到密封性能良好，可以长时间保证电解液无泄露，电池组叠置时多功能连接环的底环与下节电池的锌集流体1面接触，增强导电，并且巧妙的省去了极耳结构，防止了可能出现的极耳断裂导致电池失效，增加了电池的可靠性，工艺更为简单，并且电池空间利用率也比之前更高，结构更加合理。

Description

圆形带密封圈无锌极耳锌空电池

技术领域

本发明涉及锌空电池领域，具体属于圆形带密封圈无锌极耳锌空电池。

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，但是锌空气电池当下存在的问题之一是电池工作后期，密封效果会变差，导致电解液泄露。另一个问题是，现有电池的存在极耳结构，可靠性较差，若因为被腐蚀或者外力破坏，会导致电池连接中断，无法工作。所以需要更合理的技术来避免以上缺点。

现有锌空电池采用的是压紧平橡胶垫的方法进行密封，这种方法并非专业密封方式，密封效果较差，一段时间之后密封会失效，造成电解液部分泄漏，并且这种方法需要零部件较多，结构复杂，并非理想结构，详见专利公开号CN104167575A。现有锌空电池组连接方式需要从锌集流体上的引出极耳，与下一节电池连接。极耳结构若在工作过程中被腐蚀断裂会导致电池连接中断，无法工作，降低了电池的可靠程度，并且工艺复杂，详见专利公开号CN204189851U。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆形带密封圈无锌极耳锌空电池，通过合理配套的密封圈尺寸和凹槽尺寸设计，能够做到密封性能良好，可以长时间保证电解液无泄露，并且巧妙的省去了极耳结构，防止了可能出现的极耳断裂导致电池失效，增加了电池的可靠性，工艺更为简单，并且电池空间利用率也比之前更高，结构更加合理。

本发明采用的技术方案如下：

一种圆形带密封圈无锌极耳锌空电池，包括有圆形的多功能连接环、电池外框，电池外框底面设有隔膜纸，隔膜纸上放置有燃料锌饼，电池外框放置有锌集流体与燃料锌饼导电接触，电池外框内装有电解液，电池外框外壁与气体扩散电极、锌集流体之间分别设有圆形的密封圈，电池外框上端开有加液口，并接通有加液管，多功能连接环包括有底环、支撑环体，底环与支撑环体之间环形分布有金属柱，底环与支撑环体之间空隙为空气散热通道, 支撑环体上表面设有气体扩散电极。

多个所述的锌空电池上下叠置组成电池组，电池组上、下端夹置有上夹板、下夹板，并通过连接螺栓固定；或者通过绝缘卡扣扣置于上下相邻锌空电池的多功能连接环的卡槽内，实现电池组组装。

所述电池外框顶端位置开有加液孔和排气孔，通过加液孔注入所需电解液，且加液孔和排气孔入口处可安装密封塞。

所述的多功能连接环的金属柱为球形或圆柱形。

本发明的有益技术效果如下：

1.利用专业密封圈和配套凹槽设计取代软橡胶垫，密封结构专业合理，提高了电池密封性能，防泄漏效果更好；

2.集流体平面与下节电池面接触，淘汰了可靠性差的极耳，提高了电池的可靠性；

3.所有结构无焊接无胶粘，安装拆卸零件更换极其方便，淘汰了一些其他结构，如塑料盖上的凸台，加强U型横梁等，减小电池体积，使电池空间利用率提高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为多功能连接环结构示意图。

图3为本发明采用上下夹板组装示意图。

图4为本发明采用绝缘卡扣组装示意图。

图5为本发明加液、排气示意图。

具体实施方式

参见附图，一种圆形带密封圈无锌极耳锌空电池，包括有圆形的多功能连接环5、电池外框8，电池外框8底面设有隔膜纸7，隔膜纸7上放置有燃料锌饼2，电池外框8放置有锌集流体1与燃料锌饼2导电接触，电池外框8内装有电解液3，电池外框8外壁与气体扩散电极6、锌集流体1之间分别设有圆形的密封圈4，电池外框8上端开有加液口10，并接通有加液管9，多功能连接环5包括有底环、支撑环体，底环与支撑环体之间环形分布有金属柱11，的多功能连接环的金属柱为球形或圆柱形，底环与支撑环体之间空隙为空气散热通道12, 支撑环体上表面设有气体扩散电极。

本发明圆形结构可以最好发挥密封圈的密封效果，所以通过在电池外框上开与密封圈尺寸相配套的凹槽，并且电池外框上下表面都有密封圈保护，可以实现对内部电解液长时间稳定密封。图1中的多功能连接环中的“工”字型结构，该“工”字型结构并不连续，是间断的，在电池中起支撑和导电作用，彼此间断又为电池化学反应所需的空气提供气体通道，另一方面也是电池对流散热的通道，该多功能连接环俯视图见图2，支撑、导电、气体通道、散热通道位置如图所示。图1中的锌集流体1不再通过极耳结构与上方电池连接，取消了极耳结构，改为整个锌板与上节电池的多功能连接环下表面接触，实现导电，极耳是原结构电池最脆弱的部分，取消极耳结构，电池可靠性大大提高；同时整片锌板构成电池负极仓的上壁面，避免了之前因结构复杂引起的泄露可能。图1中加液口是开在电池外框上壁的小凹槽，作为放置加液管的加液孔。具体组装时，将加液管9放置在密封圈上和加液孔位置处，然后盖好上方锌集流体。同样的方法组装下一节电池，按图3所示方式排列。

图1所示结构需要竖直方向正压力，压紧密封圈实现密封，如图3所示的一种为所有单电池一起提供正压力实现密封的方法。在电池整体最上和最下方各安装一夹板，通过U型螺栓或螺杆拉紧，即可实现电池组的安装和密封。然后依次通过加液管向每节电池中加入定量电解液，密封圈插入加液管9处并非密封良好，加液管处留有缝隙，所以加液时电池仓内空气可以从缝隙处排出，故不需要排气管。之后将加液管抽出，因为密封圈是橡胶制品，有良好的弹性，可以自然恢复形状实现密封，电池外框上遗留的加液孔结构因为外侧有密封圈保护，所以不会影响密封。之后电池即可开始工作。

图3、4所示，多个锌空电池上下叠置组成电池组，叠置时多功能连接环5的底环与下节电池的锌集流体1面接触，增强导电，电池组上、下端夹置有上夹板13、下夹板14，并通过连接螺栓15固定；或者通过绝缘卡扣16扣置于上下相邻锌空电池的多功能连接环的卡槽17内，实现电池组组装。压紧密封圈所需的竖直方向正压力整体由贯穿所有电池的螺栓提供。该技术方案也可以通过其他方式实现，而不用螺栓。例如，将下一节电池的多功能连接环通过绝缘卡扣式连接，连到上一节电池的多功能连接环上，然后每节电池都用该方法依次串联。与第四部分所示不同的是，这种连接方式，卡扣式连接只提供单节电池密封所需的正压力，但是依次连接下去依然可以实现对上述圆形带密封圈无极耳锌空电池的密封，故也为替代方案，在保护范围内。

图5为本发明的另外一种加液方案，电池外框8顶端位置开有加液孔10和排气孔18，通过加液孔10注入所需电解液，且加液孔8和排气孔18入口处可安装密封塞19。在电池外框顶端位置开两个孔，分别作为加液孔和排气孔。电池按之前所述安装好后，通过加液孔注入所需电解液，之后分别在加液孔和排气孔入口处塞上密封塞，以防止电解液回流，从而实现密封。该加液方案也可以实现电池的功能，也作为其他替代方案。

Claims (4)

1.一种圆形带密封圈无锌极耳锌空电池，其特征在于，包括有圆形的多功能连接环、电池外框，电池外框底面设有隔膜纸，隔膜纸上放置有燃料锌饼，电池外框放置有锌集流体与燃料锌饼导电接触，电池外框内装有电解液，电池外框外壁与气体扩散电极、锌集流体之间分别设有圆形的密封圈，电池外框上端开有加液口，并接通有加液管，多功能连接环包括有底环、支撑环体，底环与支撑环体之间环形分布有金属柱，底环与支撑环体之间空隙为空气散热通道, 支撑环体上表面设有气体扩散电极。

2.根据权利要求1所述的圆形带密封圈无锌极耳锌空电池，其特征在于，多个所述的锌空电池上下叠置组成电池组，电池组上、下端夹置有上夹板、下夹板，并通过连接螺栓固定；或者通过绝缘卡扣扣置于上下相邻锌空电池的多功能连接环的卡槽内，实现电池组组装。

3.根据权利要求1所述的圆形带密封圈无锌极耳锌空电池，其特征在于，所述电池外框顶端位置开有加液孔和排气孔，通过加液孔注入所需电解液，且加液孔和排气孔入口处可安装密封塞。

4.根据权利要求1所述的圆形带密封圈无锌极耳锌空电池，其特征在于，所述的多功能连接环的金属柱为球形或圆柱形。