CN2303390Y - 外氧式圆柱锌空气电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种外氧式圆柱锌空气电池,它的正极为筒状空气电极,负极为锌电极,空气电极位于电池外壳内,与电池外壳有间隙,电池外壳内壁上放置有与空气电极外壁接触的金属弹片,空气进气孔位于正极帽盖周围,在空气电极内壁处装有隔膜,隔膜内装有锌膏,负极帽盖位于空气电极敞开端,正极帽盖位于空气电极密封端电池外壳上。本实用新型制造工艺简单,价格低廉,电容量高,可替代普通干电池或高能碱锰电池。

Description

外氧式圆柱锌空气电池

本实用新型涉及电池，尤其是一种外氧式圆柱锌空气电池。

空气电池的工作原理是利用空气中的氧气为正极活性物质，与电池中的锌粉作为还原剂构成氧化还原电对，通过氧在正极上催化还原和锌在负极上氧化释放电能。由于负极活性物质锌具有很高的电化学当量(0．82Ah／g)，且正极活性物质直接取自于空气中的氧，使得锌空气本身具有极高的比能量和低廉的材料成本。

自本世纪三十年代以来，有关锌空气电池的产品化研究持续不断，绝大多数的设计都是用于制造扣式电池或大型工业用锌空气矩型电池。虽有一些报道，如H·R·Espig and D·F·Porter“8th International power sources symposium”P·535(1972)；吴智远：中国专利，ZL94206870．X(940320)]涉及圆柱型锌空气电池的制造技术，但均需要专门的零配件与制造设备，生产复杂。

本实用新型的目的是为了解决上述背景存在的生产复杂的问题，提出一种具有高能量密度、长储存寿命、生产工艺简单、价格低廉、与碱性锌锰电池可互换的外氧式圆柱锌空气电池。

针对上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：一种外氧式圆柱锌空气电池，它的正极为空气电极，负极为锌电极，其特征是所述空气电极是一端敞开的筒体，它位于电池外壳内，与电池外壳有0．2-2mm间隙，电池外壳内壁上放置有金属弹片，它与空气电极筒体外壁接触，电池外壳为正极集流体，正极帽盖位于空气电极密封端电池外壳上，空气进气孔位于正极帽盖周围，在空气电极筒体内壁处装有隔膜，隔膜内装有锌膏，负极帽盖位于空气电极敞开端。

本实用新型与背景技术相比具有以下特点：

1、采用普通碱性锌锰电池的零部件、原材料和大部分工装设备，降低了生产成本，提高了工艺技术的可靠性。

2、由于采用了圆柱型空气电极极片，使本实用新型便于机械化生产，简化了生产工艺，在保证空气电极的质量稳定性的同时，提高了生产效率。

3、封装严密，有效地防止漏碱现象。

4、电池装配简单可靠，它与同型号高容量碱锰电池相比，电容量提高2倍以上，可替代普通干电池或高能碱锰电池作为小型电子产品的工作电源。

以下结合附图详细描述本实用新型。

附图是本实用新型剖面示意图。

1-电池外壳；2-空体电极；3-隔膜；4-锌膏；5-负极帽盖；6-密封圈；7-空气进气孔；8-金属弹片；9-正极帽盖。

本电池的外壳选用普通碱性锌锰镀镍钢壳。空气电极的极板采用1．5-2mm厚的泡沫镍，并制成多孔金属泊带，在上面涂复2mm厚的炭黑与氟树脂的混合浆膏，待干燥成型后作为防水透气导电膜，再在上面刷涂一层0．1mm厚的活性炭载二氧化锰催化层。防水透气导电膜的组成为高导电性炭黑(30-70％)和氟塑料(70-30％wt)，氟塑料选用聚二氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或其混合物。催化剂的组成为活性炭(50-80％)与化学合成二氧化锰(50-20％wt)混合物，活性炭要求具有良好的导电性和高比表面(50m²-1000m²／g)。依此法制备的空气电极经干燥、抽滤成孔后，滚切成规定尺寸的极片。将极片置于专用的注塑模中制成一端采用塑料封底，一端带有密封圈的空气电极，将该空气电极置于电池外壳中，使其与电池外壳之间有0．2-2mm间隙作为气室，以供反应气体扩散。电池外壳内壁上放置有金属弹片，它与空气电极筒柱外壁泡沫镍接触实现正极集流作用。在空气电极筒体内注入锌膏作为负极活性物质，空气电极筒体与锌膏之间用隔膜隔离。负极帽盖采用普通碱性锌锰电池的结构和封口方式，它带有塑料密封圈，负极帽盖位于电池外壳底部，将空气电极敞口端密封住。

装配好的电池外型尺寸为：直径 $14.0_0^{-0.5}\mathrm{mm},$ 高 $49.5_0^{-0.5}\mathrm{mm},$ 电池开路电压＞1．4V，放电容量大于3500mAh，平均放电电压高于1．2V，月自放电率＜1％。

Claims (2)

1．一种外氧式圆柱锌空气电池，它的正极为空气电极，负极为锌电极，其特征是所述空气电极是一端敞开的筒体，它位于电池外壳内，与电池外壳有0．2-2mm间隙，电池外壳内壁上放置有金属弹片，它与空气电极筒体外壁接触，电池外壳为正极集流体，正极帽盖位于空气电极密封端电池外壳上，空气进气孔位于正极帽盖周围，在空气电极筒体内壁处装有隔膜，隔膜内装有锌膏，负极帽盖位于空气电极敞开端。

2、按照权利要求1所述外氧式圆柱锌空气电池，其特征是所述空气电极的筒壁采用1．5-2mm厚的泡沫镍材料，筒底采用塑料，在筒壁上依次涂复炭黑与氟树脂的混合浆膏形成的防水透气导电膜和活性炭载二氧化锰的催化层。