CN204651437U - 一种锌空气电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锌空气电池，其特征在于：锌电极布置在锌电极外壳内部，锌电极通过锌电极外壳内的U型槽固定，锌电极外壳两侧覆盖隔膜，从而形成负极腔室，锌电极外壳与隔膜之间填充空气密封发泡胶，锌电极外壳左右两侧的隔膜外侧布置空气电极，空气电极外壳罩在两个空气电极的外侧，空气电极与空气电极外壳之间填充密封发泡胶，空气电极外壳开有进气通孔，进气通孔形状为正方形，进气通孔面积与空气电极面积比为50％-70％；其依据锌空气电池对工作环境特有的需求进行设计，制作工艺简单，使用方便，电池的加工成本低，负极锌电极的利用率高等优点的电池结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锌空气电池，属于一种电池结构。
背景技术
锌空气电池是一种金属空气电池，以空气中的氧气作为正极活性物质，锌作为负极活性物质，碱性的电解质水溶液作为电解液，在电催化剂的催化作用下发生电化学反应从而产生电能的化学电源。正极活性物质来自电池外部空气中的氧气，理论上是取之不尽的。因此锌空气电池具有比能量高、价格便宜、性能可靠、污染小、原料丰富等优点。
在现有技术中的锌空气电池结构中，由于正极活性物质是空气中的氧，使得该类型电池必须是一种开放式结构。孔径过小和/或气孔总面积比例过小使得进入电池中参与反应的氧气量不够，从而影响电池性能。如何既能将具有腐蚀性的电解液密封又能让空气中的氧气充分进入电池参与反应成为一个巨大的挑战。一般对金属电池的性能测试采用制作成扣式电池或制作成简易成品金属空气电池的方式进行检测，不仅操作繁琐，而且制作工艺费力耗时，测试周期时间长，同时测试电池一致性很难保证，成本较高。为解决上述问题，本专利将呈现一种新的结构，并在解决这一问题的同时，为锌空气电池成组和安装使用设计了更为合理的方案。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种锌空气电池，其依据锌空气电池对工作环境特有的需求进行设计，制作工艺简单，使用方便，电池的加工成本低，负极锌电极的利用率高等优点的电池结构。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种锌空气电池，由空气电极外壳、密封发泡胶、空气电极、隔膜、空气密封发泡胶、锌电极、锌电极外壳组成，其特征在于：锌电极布置在锌电极外壳内部，锌电极通过锌电极外壳内的U型槽固定，锌电极外壳两侧覆盖隔膜，从而形成负极腔室，锌电极外壳与隔膜之间填充空气密封发泡胶，锌电极外壳左右两侧的隔膜外侧布置空气电极，空气电极外壳罩在两个空气电极的外侧，空气电极与空气电极外壳之间填充密封发泡胶，空气电极外壳开有进气通孔，进气通孔形状为正方形，进气通孔面积与空气电极面积比为50％ -70％。
所述的密封发泡胶为氢氧化钾溶液材料。
所述的锌电极材料为镀锌铜网。
所述的空气电极外壳与锌电极外壳为有机玻璃或者聚四氟乙烯材质。
所述的隔膜的材料为纤维素材质，其中阳极极耳从锌电极外壳上的U型槽上侧开口引出，而阴极极耳直接从空气阴极上引出。
本实用新型的积极效果是其有效地解决了因为孔径过小而导致的进入电池中参与反应的氧气量不足影响电池性能的问题，双面的空气阴极布局使得氧还原催化剂的催化效果好，进而电流密度较大，输出功率足够高；电池结构紧凑，牢固可靠，空气电极外壳和锌电极外壳材料选用塑料，则可降低电池重量和电池的加工成本。
附图说明
图1 为本实用新型的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：如图1所示，一种锌空气电池，由空气电极外壳1、密封发泡胶2、空气电极3、隔膜4、空气密封发泡胶5、锌电极6、锌电极外壳7组成，其特征在于：锌电极6布置在锌电极外壳7内部，锌电极6通过锌电极外壳7内的U型槽固定，锌电极外壳7两侧覆盖隔膜4，从而形成负极腔室，锌电极外壳7与隔膜4之间填充空气密封发泡胶5，锌电极外壳7左右两侧的隔膜4外侧布置空气电极3，空气电极外壳1罩在两个空气电极3的外侧，空气电极3与空气电极外壳1之间填充密封发泡胶2，空气电极外壳1开有进气通孔，进气通孔形状为正方形，进气通孔面积与空气电极3面积比为50％ -70％。
所述的密封发泡胶为氢氧化钾溶液材料。
所述的锌电极材料为镀锌铜网。
所述的空气电极外壳与锌电极外壳为有机玻璃或者聚四氟乙烯材质。
所述的隔膜4的材料为纤维素材质，其中阳极极耳从锌电极外壳7上的U型槽上侧开口引出，而阴极极耳直接从空气阴极3上引出。
空气电极外壳1与锌电极外壳7通过密封发泡胶2和空气密封发泡胶5密封压合在一起，隔膜4位于空气电极3和锌电极6之间，空气电极外壳1与隔膜4围成正极腔室，锌电极外壳7与隔膜4围成负极腔室，锌电极6位于负极腔室中，空气电极3位于正极腔室中，空气电极外壳1上设置有进气通道，进气通道与正极腔室相通；空气密封发泡胶5、隔膜4、空气电极3、密封发泡胶2、电极外壳1相对于锌电极6和锌电极外壳7由中心向两侧呈对称排列，即一个锌电极对应两个空气电极，有效地增加了进气量，使电流密度足够高。
锌电极6是在铜网的基础上电镀上一层锌（约154g），固定于塑料U型槽上，再制作尺寸为120×120mm的空气阴极片、空气阴极窗口、隔膜等零件，然后将其按附图1的次序组合密封在一起。然后注入电解液使电池开始工作，对该电池进行放电测试，放电电流为8A，截止电压为0.9V，放电持续时间为7.8h，因此放电容量约为62Ah，放电效率达到60%以上。
Claims (3)
1.一种锌空气电池，由空气电极外壳、密封发泡胶、空气电极、隔膜、空气密封发泡胶、锌电极、锌电极外壳组成，其特征在于：锌电极布置在锌电极外壳内部，锌电极通过锌电极外壳内的U型槽固定，锌电极外壳两侧覆盖隔膜，从而形成负极腔室，锌电极外壳与隔膜之间填充空气密封发泡胶，锌电极外壳左右两侧的隔膜外侧布置空气电极，空气电极外壳罩在两个空气电极的外侧，空气电极与空气电极外壳之间填充密封发泡胶，空气电极外壳开有进气通孔，进气通孔形状为正方形，进气通孔面积与空气电极面积比为50％ -70％。
2.根据权利要求1中所述的一种锌空气电池，其特征在于所述的锌电极材料为镀锌铜网。
3.根据权利要求1中所述的一种锌空气电池，其特征在于所述的隔膜的材料为纤维素材质，其中阳极极耳从锌电极外壳上的U型槽上侧开口引出，而阴极极耳直接从空气阴极上引出。
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