CN2906946Y - 防止电解液渗漏的锌－空气金属燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止电解液渗漏的锌—空气金属燃料电池，它由电池外壳体及电池正、负极、电解液组成，空气电极板引至正极，电池金属负极引至负极，所述的电池外壳体由分体式的电池上盖及下箱体通过锁止器锁紧扣合构成，电池正极由镶嵌在下箱体内电池壳体上的一组空气电极板构成，一组电池金属负极分别通过金属负极夹片卡紧；所述的空气电极采用外氧式空气电极或内氧式空气电极，用注塑方式一次注塑制成；所述的电池壳体采用复合高分子化工材料—聚丙烯树脂在+180℃－+250℃温度下，用注塑机一次性注塑成型；所述的空气电极结构边缘通过注塑包边密封。

Description

防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种机械再充式防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池。

技术背景

随着科学技术迅速发展，人民生活水平的日益提高，使人们对电池产品的用途不断拓展，电池的用量迅猛增长。同时各种新型电子产品功能越来越全，功率越来越大，消耗的能量越来越高，对电池的品种和性能要求也不断提高。而目前市场上大量流行铅酸电池、锂离子电池和镍氢电池，它们要么比能量偏低，要么价格偏高，很难满足市场需求。锌-空气金属燃料电池具有容量大、比能量高、工作电压平稳、原材料丰富、价格低廉、无污染等优势，能适应社会的经济发展，但是由于锌-空气金属燃料电池是敞开式，电池中电解液渗漏、爬碱等现象，阻碍了该电池的发展和应用，电解液渗漏和爬碱的问题亟待解决。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池，其能克服锌-空气金属燃料电池渗漏爬碱的问题，有效解决了电池内流动的电解液渗漏、电池短路、电池使用寿命大大降低的问题，同时还能方便更换负极，电池循环寿命大大提高。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池，它由电池外壳体及电池正、负极、电解液组成，空气电极板引至正极，电池金属负极引至负极，所述的电池外壳体由分体式的电池上盖及下箱体通过锁止器锁紧扣合构成，电池正极由镶嵌在下箱体内电池壳体上的一组空气电极板构成，一组电池金属负极分别通过金属负极夹片卡紧。

所述的空气电极采用外氧式空气电极或内氧式空气电极，用注塑方式一次注塑制成。

当空气电极采用外氧式空气电极，在电池壳体两侧面上均镶嵌外氧式空气电极；空气电极采用内氧式空气电极，在电池壳体一侧面上镶嵌内氧式空气电极。

所述的电池壳体采用复合高分子化工材料-聚丙烯树脂在+180℃-+250℃温度下，用注塑机一次性注塑成型。

所述的空气电极结构边缘通过注塑包边密封。

本实用新型设计的新型动力型锌-空气金属燃料电池结构合理，联接方便，工艺可行，适合批量化生产，可广泛应用于电动车领域，电子通讯和小型电器设备领域。

本实用新型的优点是：

1、电池单体采用注塑成型，可以使电池任意组合成不同电压形式的电源模块。

2、动力型锌-空气金属燃料电池结构设计新颖，有效解决了锌-空气金属燃料电池密封不严，电解液渗漏爬碱现象造成电池短路的现象，提高了更换、循环寿命。

3、此技术方案解决了机械式充电动力型锌-空气金属燃料电池更换负极壳体易损坏的问题，用户不需要专业培训就能更换电池负极，动力型锌-空气金属燃料电池性能不受任何影响。

附图说明

图1  为本实用新型结构示意图(纵剖，由空气电池前剖)

图2  为本实用新型结构示意图(由中心轴纵剖)

图3-a)  为本实用新型空气电极结构示意图(主视)

图3-b)  为本实用新型空气电极结构示意图(侧视)

图3-c)  为图2-b)I部结构放大图

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池由电池外壳体1及电池正、负极5、6、电解液4组成。正极集流体、负极集流体设置在电池上盖上，空气电极板2引至正极集流体，电池金属负极3引至负极集流体，所述的电池外壳体由分体式的电池上盖及下箱体通过锁止器7锁紧扣合构成，电池正极由镶嵌在下箱体内电池壳体上的一组空气电极板构成，一组电池金属负极分别通过金属负极夹片和卡板9卡紧。

所述的空气电极采用外氧式空气电极或内氧式空气电极，用注塑方式一次注塑制成。

当空气电极采用外氧式空气电极，在电池壳体两侧面上均镶嵌外氧式空气电极；空气电极采用内氧式空气电极，在电池壳体一侧面上镶嵌内氧式空气电极。

所述的电池壳体采用复合高分子化工材料-聚丙烯树脂在+180℃-+250℃温度下，用注塑机一次性注塑成型。成型后冷却到+60℃以下时开始退模。退模时模芯不退出，自然降至到常温后定型1小时-2小时。取出模芯电池壳体不会因材料应力作用，产生变形。

图3为本实用新型空气电极结构示意图，其上带有正极集流体201；外侧为催化膜203，内侧为正极隔膜202。空气电极结构上要满足注塑条件、模具条件和密封条件的要求。实现空气极边缘的密封，达到最佳的效果。

当然，要克服防漏现象，还需注意将空气电极的边缘需要注塑在壳体中，要与电池壳体材料互熔才能克服防漏现象的产生，空气电极的边缘密度远远大于其它部分的密度，这样它能有效地与壳体材料互熔，粘接为一体，提高空气电极的强度。锌-空气金属燃料电池才能在冲击振动下，不会产生渗漏和爬碱现象。故而应将空气电极结构边缘(如图1中所示A、B、C、D边)注塑包边密封。

我公司研制的本实用新型技术方案，在电动公交车上试运行3个月，续驶里程2000km左右，没有发现空气电极与壳体连接处有渗漏、爬碱现象。

Claims (6)

1、一种防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池，它由电池外壳体及电池正、负极、电解液组成，正极集流体、负极集流体设置在电池上盖上，空气电极板引至正极，电池金属负极引至负极，其特征在于：所述的电池外壳体由分体式的电池上盖及下箱体通过锁止器锁紧扣合构成，电池正极由镶嵌在下箱体内电池壳体上的一组空气电极板构成，一组电池金属负极分别通过金属负极夹片卡紧。

2、根据权利要求1所述的防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的空气电极采用外氧式空气电极或内氧式空气电极，用注塑方式一次注塑制成。

3、根据权利要求2所述的防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的空气电极采用外氧式空气电极，在电池壳体两侧面上均镶嵌外氧式空气电极。

4、根据权利要求2所述的防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的空气电极采用内氧式空气电极，在电池壳体一侧面上镶嵌内氧式空气电极。

5、根据权利要求1所述的防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的电池壳体采用复合高分子化工材料-聚丙烯树脂在+180℃-+250℃温度下，用注塑机一次性注塑成型。

6、根据权利要求1所述的防止电解液渗漏的锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的空气电极结构边缘通过注塑包边密封。

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