CN2221832Y

CN2221832Y - 圆柱形锌空气电池

Info

Publication number: CN2221832Y
Application number: CN 94206870
Authority: CN
Inventors: 吴智远
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2004-03-02

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱形锌空气电池，它属于电化学技术领域。其特征在于它采用了高性能的筒状防水空气电极、凝胶状锌粉负极和具有内、外密封环的正负极塑料密封端头，端头与空气电极的密封采用耐碱胶粘剂粘接或注塑工艺。金属或塑料电池外壳具有透气孔。该实用新型适于各规格的圆柱形锌空气电池，其特点是制造工艺简单，密封防漏性好，成本低，适宜于工业化生产。本实用新型与同型号的锌锰电池或碱性锌锰电池可以互换，其放电容量却大3-10倍，特别适用于BP机、收音机、录音机、电动玩具等便携式用电器具。

Description

圆柱形锌空气电池

本发明公开了一种圆柱形锌空气电池的生产技术。它属于电化学技术领域。

六十年代以来，由于燃料电池的进步，方形空气电池、扣式空气电池取得很大进展，但由于电池外形尺寸的限制，与市场上最广泛使用的圆柱形电池(包括锌锰电池、碱性锌锰电池等)不能互换使用，因而大大地限制了其使用范围。七十年代后，陆天虹等和国外学者(陆天虹等《电源技术》2(5)1980；H.R.Espig and D.F.Porter《Power Sources》4,327,1973.Collins，D.H.(ed.)；Takashi Tsuchida，Kosai et al，U.S.P 3881959)报导了圆柱形锌空气电池的制备方法，因工艺复杂，密封性差，不适宜工业化生产而未能商品化。

本发明的目的是研制一种制造工艺简单，密封防漏性好，成本低，适宜于工业化生产的圆柱形空气电池。

本发明为达到上述目的，主要技术措施有：采用高性能的筒状防水空气电极；具有内外密封环的正负极塑料密封端头；端头与筒状空气电极的密封连接采和耐碱胶粘剂粘接或注塑工艺；带有凝胶电解液的凝胶锌粉负极；具有透气孔的金属或塑料电池外壳。

空气电极组成为：防水透气膜(多孔聚四氟乙烯膜)、导电网(镍或镀银铜网)、催化膜(碳载银或二氧化锰催化剂、5—30％聚四氟乙烯)经压制(压力100—500Kg/cm²)成电极片，裁剪成所需面积卷制为筒状，其接缝采用粘接或注塑工艺连接。

具有内外密封环的正负极塑料端头(尼龙、聚丙烯、ABC塑料等)嵌有金属接触片，是经粘接或注塑制成。筒状空气电极的导电引线与正极端头的金属接触片连接，密封采用粘接或注塑工艺。袋状电池隔膜安放于筒状空气电极内。

凝胶状锌粉负极由汞齐化锌粉、CMC、氢氧化钾或氢氧化钠溶液组成。CMC含量1—6％，用6—10摩尔的KOH或NaOH调制成膏状，注入隔膜内，带有负极引流体的负极密封端头插入负极中间，用耐碱胶粘剂将端头与空气电极粘接密封。

筒状金属或塑料电池外壳具有透气孔。透气孔的孔径和多少取决于电池工作电流的大小。壳体内衬有透气纸，装配成电池，外壳两头分别与正负极端头外侧经粘接密封。

本发明所描述的圆柱形锌空气电池与现有技术相比较，它具有工艺简单、成本低、无流动性电解液、密封防漏性好，适宜于工业化生产。

附图说明

图1表示电池剖面图，包括负极密封端头(1)，它具有内外密封环、接触金属片，金属片与负极引流体(2)连接，正极密封端头(9)，也具有内外密封环，接触金属片，金属片与空气电极引出线连接，凝胶状锌粉负极(4)，隔膜(5)，空气电极(6)，透气纸(8)，电池外壳(7)，透气孔(3)。

双比放电曲线见图2，a，AAA型锌锰电池10Ω恒阻放电；b，AA型锌锰电池10Ω恒阻放电；c，AAA型碱性锌锰电池10Ω恒阻放电；d，AA型碱性锌锰电池10Ω恒阻放电；e，AAA型锌空气电池100mA恒流放电；f，AA型锌空气电池150mA恒流放电。

实施例l由本实用新型制成的AA型电池。

空气电极由0.2mm厚的多孔聚四氟乙烯膜，100目金属镍网，0.2mm厚的催化膜(催化膜组成为：70％碳黑、15％Ag、15％聚四氟乙烯，混合均匀后经双辊轧机碾压成膜)在500Kg/mm²压力下压制成0.4mm厚的电极片，裁剪成所需面积卷制成筒状，环氧树脂粘接接缝，电极引线与正极端头金属接片连接，用环氧树脂将正极端头与筒状空气电极密封。袋状聚丙烯复合隔膜安放于筒状空气电极内，注入凝胶状锌粉负极(锌负极组成为：96％汞齐化锌粉(含4％汞)、4％羧甲基纤维素(CMC)，用9摩尔KOH调制成膏状)，带有负极引流体的负极密封端头插入负极中间，用环氧树脂密封连接筒状电极与端头。

筒状聚丙烯外壳具有φ1.0mm的透气孔12个，壳体内衬有透气纸，装配电池后，外壳两头分别与正负极塑料端头外侧经环氧树脂粘接密封。

组装后的电池外形尺寸：直径14.5mm，高50mm。电池开路电压1.5V，150mA恒流放电25小时，终止电压0.9V，放电环境温度20℃。

实施例2

按实施例1所制电极，组装成AAA型电池，电池外形尺寸：直径10mm，高44mm，电路开路电压1.5V，100mA恒流放电15小时，终止电压0.9V，放电环境温度20℃。

由发明实例看出，本实用新型圆柱形锌空气电池与同型号的锌锰电池相比，其放电容量大7—10倍，与碱性锌锰电池比，大3—4倍。

Claims

1.一种圆柱形锌空气电池，其特征在于：它是由筒状防水空气电极、凝胶状锌粉负极、隔膜、具有内外密封环的正负极塑料密封端头及外壳组成；园筒状空气电极的一端与正极密封端头经注塑或胶粘连接，内置隔膜，注入含有凝胶电解液的锌粉负极，另一端与负极端头经粘接密封，包裹透气纸后置于金属或塑料电池外壳内，经机械扣边或粘接密封组装成电池。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：将聚四氟乙烯防水透气膜、导电金属网、含银或二氧化锰催化剂的催化膜压制成电极片，经卷制成筒状，与嵌有金属片的正极塑料密封端头经粘接或注塑密封。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：将袋状隔膜安放于筒状空气电极内，注入含有凝胶电解液的凝胶状锌粉负极，再将带负极引流体的负极塑料密封端头插入，端头与空气电极经粘接密封。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：将透气纸内衬于具有透气孔的筒状金属或塑料壳内，装配成电池，外壳两头与正负极端头外侧经粘接密封。