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Abstract

本发明涉及一种锌空气单体电池及电池组，包括电池壳体及插接在电池壳体内的电极框，所述电池壳体的上端设有与其相配合的上盖，所述电极框的两侧均设有一片空气电极，所述空气电极的外侧贴合有隔膜，所述隔膜与电极框连接形成内部密封的电池仓体，沿所述电极框的中心线方向设有与所述空气电极平行的负极集流体，所述电极框的侧面设有液体流动槽，所述电池壳体上设有与所述液体流动槽相连接的注液口及与所述空气电极连接的正极接线柱，所述上盖上设有与所述负极集流体连接的负极接线柱。本发明结构简单、紧凑，电池组能量密度较低，能够方便快捷更换锌燃料的集成化电池结构，能够批量的对电池燃料更换进行标准自动化操作。

Description

一种锌空气单体电池及电池组
技术领域
本发明涉及一种锌空电池结构，具体涉及一种锌空气单体电池及电池组。
背景技术
锌空电池的正极反应物为空气中的氧气，负极反应物为金属锌。氧气来自于空气，不用装载在电池内部，所以电池内部只有负极材料金属锌。锌在电池内发生氧化反应，最终成为氧化锌，由于还不能实现稳定的充电还原，所以需要把氧化锌从电池中取出，在电解槽内集中还原处理。另外，由于很多锌空电池组在结构上设计不合理，导致结构不够紧凑、外连部件过多，电池组能量密度较低。
所以急需发明一种能够方便快捷更换锌燃料的集成化电池结构，能够批量的对电池燃料更换进行标准自动化操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锌空气单体电池及电池组，结构简单、紧凑，电池组能量密度较低，能够方便快捷更换锌燃料的集成化电池结构，能够批量的对电池燃料更换进行标准自动化操作。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种锌空气单体电池，包括电池壳体及插接在电池壳体内的电极框，所述电池壳体的上端设有与其相配合的上盖，所述电极框的两侧均设有一片空气电极，所述空气电极的外侧贴合有隔膜，所述隔膜与电极框连接形成内部密封的电池仓体，沿所述电极框的中心线方向设有与所述空气电极平行的负极集流体，所述电极框的侧面设有液体流动槽，所述电池壳体上设有与所述液体流动槽相连接的注液口及与所述空气电极连接的正极接线柱，所述上盖上设有与所述负极集流体连接的负极接线柱。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述电池壳体包括由左侧面、右侧面及上侧面和下侧面连接构成的电池外框，所述电池外框的前后两侧均设有一外盖，该外盖与所述电池外框构成密封的空间，所述电池外框的内部沿其高度方向设有用于安装电极框的第一插槽，所述电极框通过第一插槽与电池外框滑动连接，所述空气电极贴合在所述外盖的内侧。
所述电极框的上设有用于安装负极集流体的第二插槽，所述电极框的上端设有与所述负极集流体大小相配合的槽孔，所述负极集流体通过槽孔插入电极框的内部。
所述上盖上设有与所述电池壳体开口端相匹配的插接端，所述插接端上设有与所述槽孔相对应的卡槽。
所述插接端上沿其长度方向设有凹陷部，所述凹陷部上设有橡胶圈。
一种电池组，包括多个单体电池，所述多个单体电池串联、并联或混合连接，所述电池单体为权利要求1-5任意一项所述的单体电池。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述单体电池插接在电池外壳内，相邻单体电池之间具有空气通道，所述电池外壳的侧面设有多个透气格栅，其顶部设有正极插销和负极插销。
由上述技术方案可知，本发明的锌空气单体电池及电池组件，零部件少，装配和拆分简单，有利于工业化生产，而且锌电极自称一体，更换方便快捷，隔膜还可以重复利用。总之，既提高了效率，又节省了资源和成本。电池更换时，先把上盖打开，然后把锌电极框拔出即可。另外，所有的单电池单独封装，成为一个独立的基本单元，可以根据需求对其进行任意组合，还可以对每一个单体电池分别进行检测，遇到有问题的单体电池可以直接替换，快捷方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的分解结构示意图；
图3是本发明电池外框与电极框配合安装的结构示意图；
图4是本发明电池外框的结构示意图；
图5是本发明电极框的结构示意图；
图6是本发明上盖的结构示意图；
图7是本发明上盖上橡胶圈的结构示意图；
图8是本发明电池组的结构示意图；
图9是本发明电池组内单体电池排布的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-7所示，本实施例的锌空气单体电池，包括电池壳体1及插接在电池壳体1内的电极框2，电池壳体1的上端设有与其相配合的上盖3，电极框2的两侧均设有一片空气电极4，空气电极4的外侧贴合有隔膜，隔膜与电极框2连接形成内部密封的电池仓体，沿电极框2的中心线方向设有与空气电极4平行的负极集流体5，电极框2的底部设有液体流动槽6，电池壳体1上设有注液口11及与空气电极4连接的正极接线柱12，上盖3上设有与负极集流体5连接的负极接线柱13。
如图2-4所示，电池壳体1包括由左侧面、右侧面及上侧面和下侧面连接构成的电池外框14，电池外框14的前后两侧均设有一外盖15，该外盖15与电池外框14构成密封的空间，电池外框14的内部沿其高度方向设有用于安装电极框2的第一插槽16，电极框2通过第一插槽16与电池外框14滑动连接，空气电极4贴合在外盖15的内侧。
如图5所示，电极框2的两相对侧面设有用于安装负极集流体5的第二插槽21，电极框2的上端设有与负极集流体5大小相配合的槽孔22，负极集流体5通过槽孔22插入电极框2的内部。把装好金属锌的锌电极框2顺着第一插槽16插入电池外框14，电解液从加液口11注入，两片空气电极4连接在一起从正极接线柱12引出正极，上盖3从上盖卡扣处插入密封。负极集流体5顺着第二插槽21插入锌电极且保证在中间位置，将锌电极均分成两部分。
如图6所示，上盖3上设有与电池壳体1开口端相匹配的插接端31，插接端31上设有与槽孔22相对应的卡槽32。上盖3与电池壳体1配合安装后，其槽孔22刚好卡接在负极集流体5的上端，该上盖与电池壳体1通过卡扣卡接配合固定。在插接端31上沿其长度方向设有凹陷部，该凹陷部上设有橡胶圈33，橡胶圈33的形状与凹陷部的形状相匹配，如图7所示。
如图8、9所示，本实施例的电池组，由电池外壳7及本发明的多个单体电池8组成，多个单体电池串联、并联或混合连接后插接在电池外壳7的内部，相邻单体电池之间具有空气通道9，在电池外壳7的侧面设有多个透气格栅71，其顶部设有正极插销72和负极插销73。
本发明的单体电池8在电池外壳7的内规则排列，任意组合成不同规格的电池，满足各种场景的需求。单体电池的正负极接线柱和电池组的正负极插销连接在一起，形成电路，电池组上盖和箱体由四周螺丝紧固，格栅71用来保证内外空气的流通和电池组内部的散热。所有单体电池相邻规则排列，每两个之间有2mm～5mm的空气通道来保证空气流通和散热。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种锌空气单体电池，其特征在于：包括电池壳体(1)及插接在电池壳体(1)内的电极框(2)，所述电池壳体(1)的上端设有与其相配合的上盖(3)，所述电极框(2)的两侧均设有一片空气电极(4)，所述空气电极(4)的外侧贴合有隔膜，所述隔膜与电极框(2)连接形成内部密封的电池仓体，沿所述电极框(2)的中心线方向设有与所述空气电极(4)平行的负极集流体(5)，所述电极框(2)的底部设有液体流动槽(6)，所述电池壳体(1)上设有注液口(11)及与所述空气电极(4)连接的正极接线柱(12)，所述上盖(3)上设有与所述负极集流体连接的负极接线柱(13)；
所述电池壳体(1)包括由左侧面、右侧面及上侧面和下侧面连接构成的电池外框(14)，所述电池外框(14)的前后两侧均设有一外盖(15)，该外盖(15)与所述电池外框(14)构成密封的空间，所述电池外框(14)的内部沿其高度方向设有用于安装电极框(2)的第一插槽(16)，所述电极框(2)通过第一插槽(16)与电池外框(14)滑动连接，所述空气电极(4)贴合在所述外盖(15)的内侧；
所述电极框(2)上设有用于安装负极集流体(5)的第二插槽(21)，所述电极框(2)的上端设有与所述负极集流体(5)大小相配合的槽孔(22)，所述负极集流体(5)通过槽孔(22)插入电极框(2)的内部。
2.根据权利要求1所述的锌空气单体电池，其特征在于：所述上盖(3)上设有与所述电池壳体(1)开口端相匹配的插接端(31)，所述插接端(31)上设有与所述槽孔(22)相对应的卡槽(32)。
3.根据权利要求2所述的锌空气单体电池，其特征在于：所述插接端(31)上沿其长度方向设有凹陷部，所述凹陷部上设有橡胶圈(33)。
4.一种电池组，其特征在于：包括多个单体电池，所述多个单体电池串联、并联或混合连接，所述电池单体为权利要求1-3任意一项所述的单体电池。
5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于：所述单体电池插接在电池外壳(7)内，相邻单体电池之间具有空气通道，所述电池外壳(7)的侧面设有多个透气格栅(71)，其顶部设有正极插销(72)和负极插销(73)。
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