CN106384860B - 一种制备软包锌空气电池的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备软包锌空气电池的方法，包括：将负极材料涂布于负极片上，烘干形成负极；将一透气防水膜以及一隔膜纸分别设于一正极的两面，一第一内包装膜设于透气防水膜的外侧，一第二内包装膜设于隔膜纸的外侧，第一内包装膜及第二内包装膜上开设有透气口，热压密封第一内包装膜的透气口边缘与透气防水膜以及第二内包装膜的透气口边缘与隔膜纸；将一正极外包装膜置于第一内包装膜的外侧，将一负极外包装膜置于第二内包装膜的外侧，负极置于第二内包装膜与负极外包装膜之间，热压密封正极外包装膜、第一内包装膜、第二内包装膜及负极外包装膜的外边缘并留一注液口；将电解液注入第二内包装膜与负极外包装膜之间，然后热压密封注液口。
Description
技术领域
本发明涉及锌空气电池技术领域，尤其涉及一种制备软包锌空气电池的方法。
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，负极包括有负极片及涂覆于负极片上的负极材料，由于负极材料是粘状溶液，将负极容置于负极外壳内时，需将负极外壳平躺，尽管如此，在粘合正极外壳和负极外壳、注液等工序时还是经常出现负极材料流出的状况，不仅污染工作环境也降低了锌空气电池的成品率。
因此，有必要提供一种新的制备锌空气电池的方法，制备过程中不漏液，成品率高。
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制备软包锌空气电池的方法，制备过程中不漏液，成品率高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种制备软包锌空气电池的方法，包括：将负极材料涂布于负极片上，烘干形成负极；将一透气防水膜以及一隔膜纸分别设于一正极的两面，一第一内包装膜设于所述透气防水膜的外侧，一第二内包装膜设于所述隔膜纸的外侧，所述第一内包装膜及所述第二内包装膜上开设有透气口，热压密封所述第一内包装膜的透气口边缘与所述透气防水膜以及第二内包装膜的透气口边缘与所述隔膜纸；将一正极外包装膜置于所述第一内包装膜的外侧，将一负极外包装膜置于所述第二内包装膜的外侧，负极置于所述第二内包装膜与所述负极外包装膜之间，热压密封所述正极外包装膜、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的外边缘并留一注液口；将电解液注入第二内包装膜与所述负极外包装膜之间，然后热压密封所述注液口。
较佳地，所述正极外包装膜上开设有透气窗，所述透气窗与所述透气口相对应。
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，所述电解液为质量分数为5％～20％的KOH溶液或水。
较佳地，所述负极片为铜箔，所述负极材料包括敷设于所述负极片上且混合均匀的粘结剂、水、强碱溶液与锌粉。
较佳地，按质量分数计，所述负极含所述粘结剂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。
本发明在制备软包锌空气电池时，先将混合均匀的负极材料涂覆于负极片上，然后进行烘干，烘干后的负极在组装、叠片、热压密封等工序中不会出现漏液的风险，最后在注液口中注入稀的KOH溶液或水，则负极材料吸水后又变成溶液状态，不影响软包锌空气电池的性能。
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及制备该软包锌空气电池的方法，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；制备过程中不漏液、成品率高。
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。然后将一烘干的负极17置于第二内包装膜16和一负极外包装膜18之间。制得注意的是，负极17包括负极片，以及敷设于负极片上且混合均匀的负极材料，负极片为铜箔，负极材料包括粘结剂、水、强碱溶液和锌粉，按质量分数计，负极17含粘结剂0.5％～10％、水40％～60％、强碱溶液30％～50％及锌粉9％～29％，所述粘结剂为CMC或SBR。混合均匀的负极材料呈粘稠溶液状态，本发明将负极材料涂覆于负极片上后将其进行烘干，烘干后的负极材料呈固态，然后将负极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通过热压密封并留出一注液口，然后通过注液口向第二内包装膜16和负极外包装膜18之间注入电解液，注液后将注液口热压密封起来。负极材料吸水后又恢复粘稠溶液状态。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％～20％的KOH溶液或水。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。在制备软包锌空气电池时，先将混合均匀的负极材料涂覆于负极片上，然后进行烘干，烘干后的负极在组装、叠片、热压密封等工序中不会出现漏液的风险，最后在注液口中注入稀的KOH溶液或水，则负极材料吸水后又变成溶液状态，不影响软包锌空气电池的性能。
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)
1.一种制备软包锌空气电池的方法，其特征在于，包括：
将负极材料涂布于负极片上，烘干形成负极；
将一透气防水膜以及一隔膜纸分别设于一正极的两面，一第一内包装膜设于所述透气防水膜的外侧，一第二内包装膜设于所述隔膜纸的外侧，所述第一内包装膜及所述第二内包装膜上开设有透气口，热压密封所述第一内包装膜的透气口边缘与所述透气防水膜以及第二内包装膜的透气口边缘与所述隔膜纸；
将一正极外包装膜置于所述第一内包装膜的外侧，将一负极外包装膜置于所述第二内包装膜的外侧，负极置于所述第二内包装膜与所述负极外包装膜之间，热压密封所述正极外包装膜、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的外边缘并留一注液口；
将电解液注入第二内包装膜与所述负极外包装膜之间，然后热压密封所述注液口。
2.如权利要求1所述的制备软包锌空气电池的方法，其特征在于，所述正极外包装膜上开设有透气窗，所述透气窗与所述透气口相对应。
3.如权利要求2所述的制备软包锌空气电池的方法，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。
4.如权利要求3所述的制备软包锌空气电池的方法，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。
5.如权利要求3所述的制备软包锌空气电池的方法，其特征在于：所述液体粘接剂的质量分数为30～50％。
6.如权利要求3所述的制备软包锌空气电池的方法，其特征在于：所述碳为活性炭及科琴黑中的至少一种。
7.如权利要求1所述的制备软包锌空气电池的方法，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。
8.如权利要求1所述的制备软包锌空气电池的方法，其特征在于：所述电解液为质量分数为5％～20％的KOH溶液或水。
9.如权利要求8所述的制备软包锌空气电池的方法，其特征在于：所述负极片为铜箔，所述负极材料包括敷设于所述负极片上且混合均匀的粘结剂、水、强碱溶液与锌粉。
10.如权利要求9所述的制备软包锌空气电池的方法，其特征在于：按质量分数计，所述负极含所述粘结剂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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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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Effective date of registration: 20190111 Address after: Room 17-11A, Pearl Garden, Longhua New District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Liang Baisheng Address before: 523000 No. 176 Suishengcun, Shatian Town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant before: Liang Liang |
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Effective date of registration: 20190807 Address after: 425000 Ningyuan Industrial Park New Energy and New Materials Industrial Zone, Ningyuan County, Yongzhou City, Hunan Province Patentee after: Hunan Yutuo New Energy Technology Co., Ltd. Address before: Room 17-11A, Pearl Garden, Longhua New District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: Liang Baisheng |
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Effective date of registration: 20210105 Address after: 744500 No.25, zhuxinzhuang natural village, Dazhai administrative village, Mengba Town, Zhenyuan County, Qingyang City, Gansu Province Patentee after: Zhu Weiquan Address before: 425000 new energy and new materials Industrial Zone, Ningyuan Industrial Park, Ningyuan County, Yongzhou City, Hunan Province Patentee before: Hunan Yutuo New Energy Technology Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20210220 Address after: 425600 Sanheyuan village, Wenmiao street, Ningyuan County, Yongzhou City, Hunan Province (circular economy Industrial Park) Patentee after: Hunan Yutuo New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 744500 No.25, zhuxinzhuang natural village, Dazhai administrative village, Mengba Town, Zhenyuan County, Qingyang City, Gansu Province Patentee before: Zhu Weiquan |