CN203521561U - 一种锌空气动力电池及锌空气动力电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种锌空气动力电池及锌空气动力电池组。该锌空气动力电池包括负极金属壳体、正极金属盖、密封绝缘套、电解液、碳板和锌板；负极金属壳体的上表面设置有第一开口；密封绝缘套套在正极金属盖外并将第一开口密封；负极金属壳体内自上而下设置有第一腔、第二腔和第三腔；碳板位于第一腔内；电解液位于第二腔内；锌板位于第三腔内；正极金属盖上设置有连通第一腔与外界的空气流通孔。该锌空气动力电池比能量高，放电电压平稳，工作电流平稳，可长期贮存，不自然放电，安全性好，价格低，原料便宜，更换快速而且方便，没有环境污染。该锌空气动力电池组可以为汽车尤其是电动汽车提供电能。

Description

一种锌空气动力电池及锌空气动力电池组

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种锌空气动力电池及锌空气动力电池组。

背景技术

目前市场上传统的铅酸电池、锂电池和镍氢电池由各种价格比较高的金属或者原料制成，而且在使用过程中需要不断加入价格高的原料以补充电池的能源。因此，这种传统电池成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锌空气动力电池及锌空气动力电池组，以解决上述问题。

一种锌空气动力电池，包括负极金属壳体、正极金属盖、密封绝缘套、电解液、碳板和锌板；所述负极金属壳体的上表面设置有第一开口；所述密封绝缘套套在所述正极金属盖外并将所述第一开口密封；所述负极金属壳体内自上而下设置有第一腔、第二腔和第三腔；所述碳板位于所述第一腔内并与所述正极金属盖接触；所述电解液位于所述第二腔内；所述锌板位于所述第三腔内并与所述负极金属壳体接触；所述正极金属盖上设置有连通所述第一腔与外界的空气流通孔。

本实用新型还提供一种锌空气动力电池组，包括多个如上所述的锌空气动力电池；多个所述锌空气动力电池串联或并联。

与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：该锌空气动力电池的原料有价格低廉的碳板、锌板和电解液。在锌空气动力电池放电过程中，锌板作为负极发生的负极反应为：Zn+2OH^-+2e^-→ZnO+H₂O，而碳板作为正极发生的正极反应为：O₂+H₂O+2e^-→2OH^-，综合上述两个反应式，该锌空气动力电池的反应表达式为Zn+O₂→ZnO₂，由此可知，锌空气动力电池在使用过程中，仅仅消耗廉价的金属锌及空气中的氧气，即该锌空气动力电池成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例的锌空气动力电池的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的密封盖的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示一种锌空气动力电池，包括负极金属壳体101、正极金属盖107、密封绝缘套105、电解液110、碳板106和锌板102；所述负极金属壳体101的上表面设置有第一开口；所述密封绝缘套105套在所述正极金属盖107外并将所述第一开口密封；所述负极金属壳体101内由上至下设置有第一腔、第二腔和第三腔；所述碳板106位于所述第一腔内并与所述正极金属盖107接触；所述电解液110位于所述第二腔内；所述锌板102位于所述第三腔内并与所述负极金属壳体101接触；所述正极金属盖107上设置有连通所述第一腔与外界的空气流通孔108。

该锌空气动力电池的原料有价格低廉的碳板、锌板和电解液。在锌空气动力电池放电过程中，锌板作为负极发生的负极反应为：Zn+2OH^-+2e^-→ZnO+H₂O，而碳板作为正极发生的正极反应为：O₂+H₂O+2e^-→2OH^-，综合上述两个反应式，该锌空气动力电池的反应表达式为Zn+O₂→ZnO₂，由此可知，锌空气动力电池在使用过程中，仅仅消耗廉价的金属锌及空气中的氧气，即该锌空气动力电池成本低。

另外，该锌空气动力电池还具有其它的优势：

锌空气动力电池的比能量大于传统电池，其比能量在340瓦时/公斤以上，而铅蓄电池的比能量只有20至50瓦时/公斤。因此同样输出功率的锌空气动力电池重量轻，便于携带。

锌空气动力电池的电容量，放电特性，输出功率等指标优于传统电池，特别是放电曲线平稳和放电电流大的特性可作为对移动电源放电曲线平稳要求高的电子设备和动力电源长时间大电流工作的环境，如计算机、指挥仪、电台、车船用动力电源等。

锌空气动力电池完全能够摆脱对于电网和发电机的依赖，并且用更换锌物质的方法来保持电池持久的供电能力，特别适用于无电网供电和无发电设备的野外环境。

更换锌物质所需的时间（几分钟到十几分钟），远远少于传统电池充电的时间（数小时），适用于战场快速不间断供电的需要。

可以根据设备需要切换改变输出电压等参数。

可以根据设备需要设计制造出不同尺寸和电容量的电池。

可以长期存放。

对环境无污染，不含有毒物质：锌空气电池原料和制造过程对环境无污染，锌电极放电产物氧化锌可以通过电解方式再生得到金属锌，整个过程形成一个绿色封闭循环，既节省资源，又有利于环境保护。

为了增加空气与碳板的接触面积，避免空气流通孔108在电池放电过程中被阻塞，所述空气流通孔108为多个；多个所述空气流通孔108在所述正极金属盖107上均匀排布。优选地，空气流通孔108为22个或者其它任意数量。

优选地，多个所述空气流通孔108在所述正极金属盖107上矩阵排布，以避免多个空气流通孔108在正极金属盖107上不规则排布时影响正极金属盖107的强度。当然，多个所述空气流通孔108还可以在所述正极金属盖107上环形排布。

为了保证该锌空气动力电池保存时间长，避免空气在该锌空气动力电池不使用时进入电池内，如图2所示，该锌空气动力电池还包括密封盖201，所述密封盖201上设置多个分别与多个所述空气流通孔108一一配合的密封柱202。优选地，该密封柱202可以为22个或者其它任意数量。

该锌空气动力电池使用之前均需要使用密封盖201将空气流通孔108密封，由于空气流通孔108在正极金属盖107上均匀分布，为了防止密封盖201将空气流通孔108密封后，电池在运输或者存储时，密封盖201与正极金属盖107松动，导致空气流通孔108密封不严密，所述正极金属盖107的上表面设置有多条纵横交错的凹槽109；每一个所述空气流通孔位于任意两条凹槽的相交处；所述密封盖201上设置有多条分别与所述凹槽109一一配合的凸条203。即密封盖201密封时，密封柱202与空气流通孔108配合，而且凸条203与凹槽109配合，使密封盖201与正极金属盖107密封得更紧固。

另外，所述第二腔与所述第三腔之间设置有隔板103；所述隔板103上设置有多个电解液流通孔104，该电解液流通孔104用于连通锌板与电解液。

进一步，所述负极金属壳体的底部设置有用于更换锌板的更换门。即当锌空气动力电池中的锌板消耗殆尽时，可以打开该更换门，将全新的锌板置于第三腔内，然后关上更换门，则该锌空气动力电池可以继续使用。

另外，本实施例还提供一种锌空气动力电池组，包括多个串联或并联的上述锌空气动力电池，用于为汽车提供电能。

从以上实施例可知，锌空气动力电池有着其它电池无法比拟的优点和优势，比能量高，放电电压平稳，工作电流平稳，大电流放电时性能好，可长期贮存，不自然放电，安全性好，价格低，原料便宜，更换快速而且方便，同时还没有环境污染的问题等众多其它电池所无法与之相比的优势。更重要的是锌空气动力电池还可以作为能量源发电，摆脱对电网的依赖，这也解决了现今电动汽车市场充电难这一重大难题。锌空气动力电池有着如此多的优点及优势，其市场前景可以说是毋庸置疑。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锌空气动力电池，其特征在于，包括负极金属壳体、正极金属盖、密封绝缘套、电解液、碳板和锌板；

所述负极金属壳体的上表面设置有第一开口；所述密封绝缘套套在所述正极金属盖外并将所述第一开口密封；

所述负极金属壳体内自上而下设置有第一腔、第二腔和第三腔；所述碳板位于所述第一腔内并与所述正极金属盖接触；所述电解液位于所述第二腔内；所述锌板位于所述第三腔内并与所述负极金属壳体接触；

所述正极金属盖上设置有连通所述第一腔与外界的空气流通孔。

2.如权利要求1所述的锌空气动力电池，其特征在于，所述空气流通孔为多个；

多个所述空气流通孔在所述正极金属盖上均匀排布。

3.如权利要求2所述的锌空气动力电池，其特征在于，多个所述空气流通孔在所述正极金属盖上矩阵排布。

4.如权利要求3所述的锌空气动力电池，其特征在于，还包括密封盖；

所述密封盖上设置多个分别与多个所述空气流通孔一一配合的密封柱。

5.如权利要求4所述的锌空气动力电池，其特征在于，所述正极金属盖的上表面设置有多条纵横交错的凹槽；每一个所述空气流通孔位于任意两条凹槽的相交处；

所述密封盖上设置有多条分别与所述凹槽一一配合的凸条。

6.如权利要求5所述的锌空气动力电池，其特征在于，所述空气流通孔和所述密封柱均为22个。

7.如权利要求1-6中任一项所述的锌空气动力电池，其特征在于，所述第二腔与所述第三腔之间设置有隔板；所述隔板上设置有多个电解液流通孔。

8.如权利要求7所述的锌空气动力电池，其特征在于，所述负极金属壳体的底部设置有用于更换锌板的更换门。

9.一种锌空气动力电池组，其特征在于，包括多个如权利要求1-8中任一项所述的锌空气动力电池；

多个所述锌空气动力电池串联或并联。

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