CN212033149U - 一种空气电极膜安装结构及金属空气电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气电极膜安装结构，包括：壳体具有一侧为开口的电解质容纳空间，开口处外端边缘具有一供空气电极膜贴合的环形贴合面；侧板盖合在电解质容纳空间的开口处，朝向开口的一侧设有与环形贴合面对应的环形压紧面，环形压紧面设有若干盲孔；压紧框用于在侧板环形压紧面的抵压下将空气电极膜压紧于环形贴合面上；预紧弹簧用于对压紧框施加将其推向环形贴合面的弹性预紧力。本实用新型利用环形压紧面将压紧框紧压空气电极膜，使空气电极膜与环形贴合面紧贴，实现良好的密封；再加上预紧弹簧的作用，当侧板的连接轻微松动，不再紧压压紧框和空气电极膜时，预紧弹簧可以很好地提供预紧力，使得压紧框仍然压紧空气电极膜。

Description

一种空气电极膜安装结构及金属空气电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别是涉及一种空气电极膜安装结构及金属空气电池。

背景技术

金属空气电池是以电极电位较负的金属如镁、铝、锌、汞、铁等作负极，以空气中的氧或纯氧作正极。其具有比能量高、价格便宜和性能稳定的优点。

金属空气电池具有容纳电解质水溶液的容纳空间，通常是通过空气电极膜贴合固定在壳体一侧以形成容纳空间，空气电极膜需要一侧与空气接触，另一侧与电解质水溶液接触。对空气电极膜与壳体的密封要求较高，传统的金属空气电池，当空气电极膜的案子安装结构出现轻微松动时，空气电极膜的密封就失去保证，密封效果变差，容易产生漏液。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种空气电极膜安装结构，能够提高空气电极膜的密封效果，有效预防漏液。

根据本实用新型的第一方面实施例的空气电极膜安装结构，包括：壳体，具有一侧为开口的电解质容纳空间，所述开口处外端边缘具有一供空气电极膜贴合的环形贴合面；侧板，盖合在电解质容纳空间的开口处，朝向开口的一侧设有与环形贴合面对应的环形压紧面，所述环形压紧面设有若干盲孔，所述侧板设有通气孔，所述通气孔位于所述环形压紧面的包围范围内；压紧框，轮廓与环形贴合面对应，位于环形压紧面和环形贴合面之间，用于在侧板环形压紧面的抵压下将空气电极膜压紧于环形贴合面上；预紧弹簧，安装于盲孔内，用于对压紧框施加将其推向环形贴合面的弹性预紧力。

根据本实用新型实施例的一种空气电极膜安装结构，至少具有如下技术效果：环形贴合面供空气电极膜贴合以保证良好的密封贴合，利用环形压紧面将压紧框紧压空气电极膜，使空气电极膜与环形贴合面紧贴，实现良好的密封；且由于都是面面贴合，作用力分布均衡，不会由于点受力导致局部凹陷变形而造成密封效果变差；再加上预紧弹簧的作用，当侧板的连接轻微松动，不再紧压压紧框和空气电极膜时，预紧弹簧可以很好地提供预紧力，使得压紧框仍然压紧空气电极膜，而不像现有技术，当侧板轻微松动后即失去对空气电极膜的压紧作用；另外弹簧对侧板的向外推的作用力将侧板撑紧，起到一定预防松动的作用；本申请能很好的预防松动和漏液，提高密封性能。

根据本实用新型的一些实施例，所述环形贴合面为开口边缘的外端面朝内凹陷形成的台阶面。

根据本实用新型的一些实施例，壳体在开口周侧设有安装平面，对应的，所述侧板设有与安装平面贴合的安装贴合面，所述安装贴合面和安装平面设有对应的安装孔以通过紧固件连接固定。

根据本实用新型的一些实施例，安装贴合面上设有凸起的限位凸部，所述安装平面设有供限位凸部插入的限位孔。

根据本实用新型的一些实施例，环形贴合面上设有朝内凹陷形成的凹槽，所述凹槽内嵌装有密封圈。

根据本实用新型的一些实施例，侧板内壁对应环形贴合面设有一凸起的抵压框，所述环形压紧面为抵压框的内表面。

根据本实用新型的一些实施例，压紧框朝向所述侧板凸起形成有与所述盲孔对应匹配的定位柱，所述定位柱插入所述盲孔内并可沿所述盲孔滑动。

根据本实用新型的一些实施例，定位柱中心具有弹簧容置槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述盲孔底部具有贯穿所述侧板的泄气孔。

根据本实用新型的第二方面实施例的金属空气电池，包括空气电极膜和空气电极膜安装结构，所述空气电极膜夹设于环形贴合面和环形压紧面之间以对电解质容纳空间进行密封。

根据本实用新型实施例的一种金属空气电池，至少具有如下技术效果：通过侧板和压紧框实现空气电极膜对电解质容纳空间的良好密封，预紧弹簧则能很好的预防侧板松动和预防漏液。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的安装状态分解示意图；

图2是本实用新型实施例的正视图；

图3是图2的A-A处局部剖视图；

图4是侧板和压紧框连接结构示意图；

图5是侧板、压紧框和预紧弹簧的分解状态结构示意图；

图6是压紧框的结构示意图；

图7是侧板的外部结构示意图。

附图标记：

壳体100、电解质容纳空间110、台阶面120、密封圈121、安装平面130、第二安装孔131、限位孔132、螺钉133；

侧板200、通气空间201、抵压框210、盲孔211、泄气孔212、抵压框内表面213、通气孔220、加强筋230、限位凸部240、安装贴合面241、第一安装孔250、手抠槽260、铭牌安装槽270；

压紧框300、定位柱310、弹簧容置槽311；

预紧弹簧400、空气电极膜500。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图6，本实用新型实施例的一种空气电极膜安装结构，包括壳体100、侧板200、压紧框300和预紧弹簧400。

壳体100具有一侧为开口的电解质容纳空间110，如图1所示，电解质容纳空间110前侧为开口，开口处外端边缘具有一供空气电极膜500贴合的环形贴合面，环形贴合面沿开口的外端边缘环绕，空气电极膜500与环形贴合面紧贴能对电解质容纳空间110实现密封。

侧板200盖合在电解质容纳空间110的开口处，侧板200与壳体100连接，侧板200朝向开口的一侧设有与环形贴合面对应的环形压紧面，环形压紧面设有若干盲孔211，盲孔211开口朝内，侧板200设有通气孔220，通气孔220贯穿侧板200，通气孔220位于环形压紧面的包围范围内，通气孔220用于将外部的空气通入至空气电极膜500表面。

压紧框300轮廓与环形贴合面对应，且压紧框300的内圈轮廓与开口边缘匹配。压紧框300位于环形压紧面和环形贴合面之间，压紧框300用于在侧板200的环形压紧面的抵压下将空气电极膜500压紧于环形贴合面上，实现空气电极膜500的密封连接。预紧弹簧400，安装于盲孔211内用于对压紧框300施加将其推向环形贴合面的弹性预紧力。

本实用新型实施例提供的空气电极膜安装结构，利用环形贴合面供空气电极膜贴合以保证良好的密封贴合，利用环形压紧面将压紧框紧压空气电极膜，使空气电极膜与环形贴合面紧贴，实现良好的密封；且由于都是面面贴合，作用力分布均衡，不会由于点受力导致局部凹陷变形而造成密封效果变差；再加上预紧弹簧的作用，当侧板的连接轻微松动，不再紧压压紧框和空气电极膜时，预紧弹簧可以很好地提供预紧力，使得压紧框仍然压紧空气电极膜，而不像现有技术，当侧板轻微松动后即失去对空气电极膜的压紧作用；另外弹簧对侧板的向外推的作用力将侧板撑紧，起到一定预防松动的作用；本申请能很好的预防松动和漏液，提高密封性能。

在本实用新型的一些实施例中，环形贴合面为开口边缘的外端面朝内凹陷形成的台阶面120，即由向内下沉的台阶形成的台阶平面，如图3所示，空气电极膜500嵌入凹陷形成的台阶内并与台阶面120贴合，台阶能对空气电极膜500限位，提高其安装精度。

在本实用新型的一些实施例中，壳体100在开口周侧设有安装平面130，具体的，安装平面130设于左右两侧，侧板200设有与安装平面130对应贴合的安装贴合面241，安装贴合面241和安装平面130设有对应的安装孔以通过紧固件连接固定。具体的，安装贴合面241上设有若干第一安装孔250，安装平面130上对应设有若干第二安装孔131，第一安装孔250与第二安装孔131一一对齐并装入有螺钉133，第二安装孔131为与螺钉133匹配的螺纹孔。通过面面贴合实现壳体100与侧板的紧密相连。另外，由于预紧弹簧400的作用，可以对螺钉133施加向外的推力，将螺钉133撑紧，能预防螺钉松动，预防侧板200松动，提高密封稳定性。

在本实用新型的进一步实施例中，安装贴合面241上设有凸起的限位凸部240，安装平面130设有供限位凸部240插入的限位孔132，通过限位凸部240插入限位孔132，实现侧板200与壳体100的定位安装，也可以在安装的时候，先让限位凸部240插入限位孔132后再拧装螺钉，起到一定的预安装的效果方便第一安装孔250与第二安装孔131对齐，使得侧板200安装更加方便。可以理解的是，限位凸部240内端边缘具有倒角以方便插入定位孔。

在本实用新型的一些实施例中，环形贴合面上设有朝内凹陷形成的凹槽，凹槽内嵌装有密封圈121，通过密封圈121提高空气电极膜500与环形贴合面的密封性能。

在本实用新型的一些实施例中，侧板200内壁对应环形贴合面设有一凸起的抵压框210，环形压紧面为抵压框210的内表面，即如图5所示的抵压框内表面213。盲孔211由抵压框210内表面朝外延伸而成。盲孔211沿抵压框210的轮廓排列设置。

通气孔220位于抵压框210的框选范围内，抵压框210凸起并与侧板200内壁形成一通气空间201，通气孔220与该通气空间201连通以将空气导入通气空间201，使空气与空气电极膜500全面接触，相比于侧板200内壁与空气电极膜全面贴合，本申请的抵压框210仅压紧空气电极膜的侧边，形成的通气空间201可提高空气与空气电极膜的接触面积，提高电池性能。可以理解的是，开口呈矩形，对应的，空气电极膜也为矩形，抵压框210为矩形框以对应压住空气电极膜500的边缘。

在本实用新型的一些实施例中，压紧框300朝向侧板200凸起形成有与盲孔211对应匹配的定位柱310，定位柱310插入盲孔211内并可沿盲孔211滑动。盲孔211与定位柱310位置对应，且截面匹配，定位柱310与盲孔211能实现压紧框300与抵压框210的对位安装。定位柱310与盲孔211的配合还能实现压紧框300的滑动导向，提高两者相对位置的稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，定位柱310中心具有弹簧容置槽311，弹簧容置槽311由定位柱310外端面朝内延伸而成，弹簧容置槽311开口朝外。可以理解的是，弹簧容置槽311与定位柱310同轴。压紧框300为矩形框以对应矩形的空气电极膜。预紧弹簧400置于弹簧容置槽311和盲孔211内，即预紧弹簧400部分嵌入弹簧容置槽311内，部分伸出弹簧容置槽311置于盲孔211内。弹簧容置槽311和盲孔211给预紧弹簧400提供较好的容置空间，能对预紧弹簧400进行一定的限位，使得预紧弹簧400安装也方便。具体的，预紧弹簧400为压簧，预紧弹簧400一端与弹簧容置槽311槽底相抵，另一端与盲孔211孔底相抵，预紧弹簧400提供与弹簧容置槽311和盲孔211轴线平行的弹力。当压紧框300与抵压框210相贴时，预紧弹簧400对压紧框300施加推动其远离抵压框210的弹力。通过抵压框210将压紧框300压向空气电极膜实现空气电极膜的压紧固定，实现空气电极膜与壳体的密封接触。且抵压框、压紧框300与空气电极膜为面面接触，作用力分布均衡，不会由于点受力导致局部凹陷变形而造成密封效果变差。

在本实用新型的一些实施例中，为了方便定位柱310插入盲孔211，减少插入阻力，定位柱310外壁与盲孔211为间隙配合。具体的，定位柱310和盲孔211呈圆柱形。

参照图3，在本实用新型的一些实施例中，盲孔211底部具有贯穿侧板200的泄气孔212，泄气孔212位于盲孔211朝外的底壁上，以使盲孔211与侧板200外侧的空气连通。由于定位柱310和盲孔211匹配，当定位柱310压入盲孔211内时，会对其中的空气进行压缩，导致插入受阻，就算定位柱310与盲孔211为间隙配合，由于其间隙较小，空气溢出速度也不够，仍然会存在较大的空气阻力，而泄气孔212则可以将多余的空气排出至外部，达到泄压的效果，使得定位柱310插入更加顺畅，提高安装的速度和效率。

参照图3，在本实用新型的一些实施例中，定位柱310长度小于盲孔211深度，这样可以防止定位柱310与盲孔211底壁相抵，造成结构干涉，避免抵压框210与压紧框300不能相贴而造成抵压框210与压紧框300的接触面减少，从而使得抵压框210对压紧框300的压力不够均衡分布。

在本实用新型的一些实施例中，抵压框210的框选范围内设有横纵交错的加强筋230，加强筋230加强侧板200的结构强度，避免其受力而造成损坏。如图4和图5所示，侧板200在抵压框210位置朝外拱起，使得该位置容易受压损坏，加强筋230可有效加强该区域的结构强度。

参照图7，在本实用新型的一些实施例中，侧板200外壁两侧具有朝中间凹陷形成的手抠槽260，方便拆卸侧板200时，抠下侧板200。另外，在本实用新型的一些实施例中，侧板200外壁具有朝内凹陷形成的铭牌安装槽270，可以安装铭牌以显示金属空气电池的制造信息。

本申请还提供一种金属空气电池，包括空气电极膜500和空气电极膜安装结构，空气电极膜500夹设于环形贴合面和环形压紧面之间以对电解质容纳空间进行密封。通过侧板200和压紧框300实现空气电极膜500对电解质容纳空间110的良好密封，预紧弹簧400则能很好的预防侧板松动和预防漏液。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空气电极膜安装结构，其特征在于包括：

壳体(100)，具有一侧为开口的电解质容纳空间(110)，所述开口处外端边缘具有一供空气电极膜(500)贴合的环形贴合面；

侧板(200)，盖合在所述电解质容纳空间(110)的开口处，朝向开口的一侧设有与所述环形贴合面对应的环形压紧面，所述环形压紧面设有若干盲孔(211)，所述侧板(200)设有通气孔(220)，所述通气孔(220)位于所述环形压紧面的包围范围内；

压紧框(300)，轮廓与所述环形贴合面对应，位于所述环形压紧面和所述环形贴合面之间，用于在所述侧板(200)环形压紧面的抵压下将空气电极膜(500)压紧于环形贴合面上；

预紧弹簧(400)，安装于所述盲孔(211)内，用于对所述压紧框(300)施加将其推向所述环形贴合面的弹性预紧力。

2.根据权利要求1所述的空气电极膜安装结构，其特征在于：所述环形贴合面为开口边缘的外端面朝内凹陷形成的台阶面(120)。

3.根据权利要求2所述的空气电极膜安装结构，其特征在于：所述壳体(100)在开口周侧设有安装平面(130)，对应的，所述侧板(200)设有与安装平面(130)贴合的安装贴合面(241)，所述安装贴合面(241)和所述安装平面(130)设有对应的安装孔以通过紧固件连接固定。

4.根据权利要求3所述的空气电极膜安装结构，其特征在于：所述安装贴合面(241)上设有凸起的限位凸部(240)，所述安装平面(130)设有供所述限位凸部(240)插入的限位孔(132)。

5.根据权利要求1所述的空气电极膜安装结构，其特征在于：所述环形贴合面上设有朝内凹陷形成的凹槽，所述凹槽内嵌装有密封圈(121)。

6.根据权利要求1所述的空气电极膜安装结构，其特征在于：所述侧板(200)内壁对应所述环形贴合面设有一凸起的抵压框(210)，所述环形压紧面为所述抵压框(210)的内表面。

7.根据权利要求1所述的空气电极膜安装结构，其特征在于：所述压紧框(300)朝向所述侧板(200)凸起形成有与所述盲孔(211)对应匹配的定位柱(310)，所述定位柱(310)插入所述盲孔(211)内并可沿所述盲孔(211)滑动。

8.根据权利要求7所述的空气电极膜安装结构，其特征在于：所述定位柱(310)中心具有弹簧容置槽(311)。

9.根据权利要求1所述的空气电极膜安装结构，其特征在于：所述盲孔(211)底部具有贯穿所述侧板(200)的泄气孔(212)。

10.一种金属空气电池，其特征在于：包括空气电极膜(500)和权利要求1至9任一项所述的空气电极膜安装结构，所述空气电极膜(500)夹设于所述环形贴合面和所述环形压紧面之间以对所述电解质容纳空间(110)进行密封。

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