CN106329032B - 一种软包锌空气电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软包锌空气电池,包括一正极外包装膜、一负极外包装膜、一第一内包装膜、一第二内包装膜、一透气防水膜、一正极、一隔膜纸以及一负极,所述正极外包装膜、所述第一内包装膜、所述第二内包装膜及所述负极外包装膜依次叠放且其外边缘通过热压密封,所述正极外包装膜上开设有透气窗,所述第一内包装膜、所述第二内包装膜上开设有与所述透气窗对应的透气口,所述第一内包装膜的透气口边缘与所述透气防水膜热压密封,所述第二内包装膜的透气口边缘与所述隔膜纸热压密封,所述正极设于所述透气防水膜与所述隔膜纸之间,所述负极设于所述第二内包装膜与所述负极外包装膜之间。不仅密封性好、不漏液,而且加工容易、制造成本低。

Description

一种软包锌空气电池
技术领域
本发明涉及锌空气电池技术领域,尤其涉及一种软包锌空气电池的结构。
背景技术
锌空气电池,用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质,以锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池,又称锌氧电池。它具有比能量高、工作电压平稳、性能稳定、原材料丰富、价格低廉和无环境污染等优点。
锌空气电池包括正极外壳、正极、隔膜、负极及负极外壳;正极外壳与负极外壳通过密封圈及胶水压合粘接在一起,正极容置于正极外壳内,负极容置于负极外壳内,隔膜位于正极与负极之间,仅允许正极的空气通过进入负极,正极外壳上设有进气孔,使用前一般通过密封膜密封,使用时撕开密封膜即可允许空气进入正极以使锌空气电池发生电化学反应。正、负极外壳通常采用钢壳或者塑料外壳等硬质材料制得,通过压合、粘接在一起,密封性差、其间容易形成缝隙,负极包括有锌粉和电解液,电解液易从正、负极外壳及隔膜之间的缝隙泄露而造成电池漏液,使电池的存放和使用存在安全问题;另外,钢壳或塑料外壳等硬质外壳加工难度高,提高了制造成本。
因此,有必要提供一种新的锌空气电池,不仅密封性好、不漏液,而且加工容易、制造成本低。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的目的是提供了一种新的软包锌空气电池,不仅密封性好、不漏液,而且加工容易、制造成本低。
为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种软包锌空气电池,包括一正极外包装膜、一负极外包装膜、一第一内包装膜、一第二内包装膜、一透气防水膜、一正极、一隔膜纸以及一负极,所述正极外包装膜、所述第一内包装膜、所述第二内包装膜及所述负极外包装膜依次叠放且其外边缘通过热压密封,所述正极外包装膜上开设有透气窗,所述第一内包装膜、所述第二内包装膜上开设有与所述透气窗对应的透气口,所述第一内包装膜的透气口边缘与所述透气防水膜热压密封,所述第二内包装膜的透气口边缘与所述隔膜纸热压密封,所述正极设于所述透气防水膜与所述隔膜纸之间,所述负极设于所述第二内包装膜与所述负极外包装膜之间。
较佳地,所述正极包括正极片及敷设于所述正极片上且混合均匀的碳、固体催化剂、液体粘接剂以及去离子水。
较佳地,所述正极片为镍网片,所述碳的含量为1.0~2.2g,所述固体催化剂的含量为0.9~1.5g,所述液体粘接剂的添加量为1.2~2.5ml,所述去离子水的添加量为10~15毫升。
较佳地,所述液体粘接剂的质量分数为30~50%。
较佳地,所述碳为活性炭及科琴黑中的至少一种。
较佳地,所述透气防水膜为聚四氟乙烯膜,所述正极外包装膜及所述负极外包装膜由聚丙烯或乙烯-乙烯醇共聚物制得,所述隔膜纸为滤纸。
较佳地,所述软包锌空气电池还包括电解液,所述电解液为质量分数为5%~30%的KOH溶液。
较佳地,所述负极包括负极片,以及敷设于所述负极片上且混合均匀的电池溶剂与锌粉。
较佳地,所述负极片为铜箔,所述电池溶剂包括粘结剂、水和强碱溶液。
较佳地,按质量分数计,所述电池溶剂与锌粉含所述粘结剂0.5%~10%、所述水40%~60%、所述强碱溶液30%~50%及所述锌粉9%~29%,所述粘结剂为CMC或SBR。
本发明在软包锌空气电池先通过一第一内包装膜及一第二内包装膜将透气防水膜和隔膜纸热压密封起来,然后将第一内包装膜、第二内包装膜、正极外包装膜、负极外包装膜热压密封起来,密封性好、不漏液,热压密封工艺简单,且包装膜加工容易,制造成本低。
附图说明
图1为本发明软包锌空气电池的示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的实质,下面将结合具体实施例及实验来详尽说明。
本发明旨在提供一种软包锌空气电池,不仅密封性好、不漏液,而且加工容易、制造成本低。
如图1所示,一透气防水膜13及一隔膜纸15分别设于一正极14的两面,一第一内包装膜12设于透气防水膜13外侧,一第二内包装膜16设于隔膜纸15的外侧,将第一内包装膜12与第二内包装膜16进行热压密封,同时第一内包装膜12与第二内包装膜16为中空结构,其上开设有透气口,所述第一内包装膜12的透气口121边缘与所述透气防水膜13热压密封,所述第二内包装膜16的透气口161边缘与所述隔膜纸15热压密封,软包锌空气电池1的正极14设于透气防水膜13与隔膜纸15之间,使得正极14被密封起来,自隔膜纸15方向仅允许电解液通过,自透气防水膜13方向仅允许空气通过。然后将一负极17置于第二内包装膜16和一负极外包装膜18之间,在第一内包装膜12的外侧设有一正极外包装膜11,将第一内包装膜12、第二内包装膜16、正极外包装膜11及负极外包装膜18的三侧边通过热压密封起来,剩下一侧边不密封,然后向第二内包装膜16和负极外包装膜18之间注入电解液,注液后将剩下的一侧边热压密封起来。正极外包装膜11上开设有透气窗111,第一内包装膜12、第二内包装膜16上开设有的透气口121、161与透气窗111相对应。使用前,在正极外包装膜11的透气窗111上贴有一层密封膜(图未示),使用时将密封膜揭开,空气或氧气即可透过透气窗111、透气口121及透气防水膜13进入正极,软包锌空气电池1进入工作状态。
所述正极14包括正极片及敷设于所述正极片上且混合均匀的碳、固体催化剂、液体粘接剂以及去离子水。所述正极片为镍网片,所述碳的含量为1.0~2.2g,所述固体催化剂的含量为0.9~1.5g,所述液体粘接剂的添加量为1.2~2.5ml,所述去离子水的添加量为10~15毫升。所述液体粘接剂的质量分数为30~50%。所述碳为活性炭及科琴黑中的至少一种。所述透气防水膜13为聚四氟乙烯膜,所述正极外包装膜11及所述负极外包装膜18由聚丙烯或乙烯-乙烯醇共聚物制得,所述隔膜纸15为滤纸。所述电解液为质量分数为5%~30%的KOH溶液。所述负极17包括负极片,以及敷设于所述负极片上且混合均匀的电池溶剂与锌粉。所述负极片为铜箔,所述电池溶剂包括粘结剂、水和强碱溶液。按质量分数计,所述电池溶剂与锌粉含所述粘结剂0.5%~10%、所述水40%~60%、所述强碱溶液30%~50%及所述锌粉9%~29%,所述粘结剂为CMC或SBR。
测试本发明制得软包锌空气电池1的放电电压,均在1.32V以上。
本发明在软包锌空气电池1先通过一第一内包装膜12及一第二内包装膜16将透气防水膜13和隔膜纸15热压密封起来,然后将第一内包装膜12、第二内包装膜16、正极外包装膜11、负极外包装膜18热压密封起来,密封性好、不漏液,热压密封工艺简单,且包装膜加工容易,制造成本低。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种软包锌空气电池,其特征在于,包括一正极外包装膜、一负极外包装膜、一第一内包装膜、一第二内包装膜、一透气防水膜、一正极、一隔膜纸以及一负极,所述正极外包装膜、所述第一内包装膜、所述第二内包装膜及所述负极外包装膜依次叠放且其外边缘通过热压密封,所述正极外包装膜上开设有透气窗,所述第一内包装膜、所述第二内包装膜上开设有与所述透气窗对应的透气口,所述第一内包装膜的透气口边缘与所述透气防水膜热压密封,所述第二内包装膜的透气口边缘与所述隔膜纸热压密封,所述正极设于所述透气防水膜与所述隔膜纸之间,所述负极设于所述第二内包装膜与所述负极外包装膜之间。
2.如权利要求1所述的软包锌空气电池,其特征在于,所述正极包括正极片及敷设于所述正极片上且混合均匀的碳、固体催化剂、液体粘接剂以及去离子水。
3.如权利要求2所述的软包锌空气电池,其特征在于:所述正极片为镍网片,所述碳的含量为1.0~2.2g,所述固体催化剂的含量为0.9~1.5g,所述液体粘接剂的添加量为1.2~2.5ml,所述去离子水的添加量为10~15毫升。
4.如权利要求2所述的软包锌空气电池,其特征在于:所述液体粘接剂的质量分数为30~50%。
5.如权利要求2所述的软包锌空气电池,其特征在于:所述碳为活性炭及科琴黑中的至少一种。
6.如权利要求1所述的软包锌空气电池,其特征在于:所述透气防水膜为聚四氟乙烯膜,所述正极外包装膜及所述负极外包装膜由聚丙烯或乙烯-乙烯醇共聚物制得,所述隔膜纸为滤纸。
7.如权利要求1所述的软包锌空气电池,其特征在于:还包括电解液,所述电解液为质量分数为5%~30%的KOH溶液。
8.如权利要求1所述的软包锌空气电池,其特征在于:所述负极包括负极片,以及敷设于所述负极片上且混合均匀的电池溶剂与锌粉。
9.如权利要求8所述的软包锌空气电池,其特征在于:所述负极片为铜箔,所述电池溶剂包括粘结剂、水和强碱溶液。
10.如权利要求9所述的软包锌空气电池,其特征在于:按质量分数计,所述电池溶剂与锌粉含所述粘结剂0.5%~10%、所述水40%~60%、所述强碱溶液30%~50%及所述锌粉9%~29%,所述粘结剂为CMC或SBR。
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