專利名稱：一種圓柱型鋅空氣電池的正極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種園柱型鋅空氣電池的正極。
空氣電池是利用空氣中的氧作為正極來產(chǎn)生電能的裝置。由于金屬鋅的電化學(xué)容量高且價格低廉，因此將鋅作為空氣電池的負極所制作的鋅空氣電池具有能量密度高與材料成本低的優(yōu)點。目前市場上已有小型扣式和大型方形鋅空氣電池，而圓柱型鋅空氣電池至今仍未形成商品。以前的研究專對此做了大量的探索性工作[如吳智遠ZL94206870，X(940320)；楊漢西等ZL97241293，X]，但由于其正極的制造均采用碾壓成膜的方式，致使空氣電極的制造工藝繁多，原料貴重，難于形成工業(yè)化方式生產(chǎn)。
本實用新型的目的是解決上述技術(shù)中存在的生產(chǎn)復(fù)雜和材料成本的問題，提出一種可靠的圓筒正極，用于工業(yè)化生產(chǎn)高比能量、安全可靠、價格低廉的鋅空氣電池。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案空氣電池的正極為導(dǎo)電碳黑和熱塑性塑料制作而成的一端開口的圓筒，圓筒的內(nèi)壁噴涂了一層催化劑，圓筒內(nèi)套裝無紡布隔膜，該隔膜由普通炭載金屬氧化物與聚合物溶液如聚乙烯醇縮醛類、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物、偏氟乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物等調(diào)制而成，圓筒開口端的外壁有外凸邊緣。在使用時以鋅膏作為空氣電池的負極內(nèi)充于圓筒內(nèi)，然后將圓筒的開口套接注塑封口并熔焊密封；注塑封口中嵌有負極帽蓋，從負極帽蓋的中心穿過注塑封口連接有銅針，銅針向內(nèi)插入鋅膏中；將該圓筒內(nèi)套于電池外殼之中，使圓筒的外凸邊緣與電池外殼的內(nèi)壁緊密吻合，并在電池外殼的內(nèi)壁與正極圓筒的外壁間的間隙中填充導(dǎo)電介質(zhì)如泡沫鎳、泡沫銅或金屬彈片等，再包邊固定；電池外殼的一端開口，另一端有正極點，其周邊開有若干空氣小孔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有以下主要特點1.該正極采用了更為廉價的原材料，使產(chǎn)品成本大幅降低。
2.該電極采用一次性加熱模壓成型和噴涂催化層技術(shù)，電極形狀尺寸精確可控、性能穩(wěn)定可靠、機械強度大幅增強，且工藝過程簡化，制造成本低。
3.在使用中可用超聲熔焊方法密封，使之結(jié)合牢固，防止了電液泄露現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的安全可靠性。
以下結(jié)合附圖詳細描述本實用新型。


圖1是本正極在鋅空氣電池中使用時的剖面示意圖。
圖2是本正極的剖面示意圖。
圖3是與本正極配套使用的負極套件的剖面示意圖。
圖1中，1為空氣電池的正極，2為隔膜墊襯，3為圓筒開口端的外凸邊緣，4為鋅膏，5為導(dǎo)電介質(zhì)，6為注塑封口，7為負極帽蓋，8為銅針，9為電池外殼，10為正極點，11為空氣小孔。空氣電池的正極為導(dǎo)電碳黑和熱塑性塑料制作而成的一端開口的圓筒1，圓筒1的內(nèi)壁噴涂了一層催化劑，并套裝無紡布隔膜2，該隔膜由普通炭載金屬氧化物與聚合物溶液如聚乙烯醇縮醛類、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物、偏氟乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物等調(diào)制而成，圓筒1開口端的外壁有外凸邊緣3；空氣電池的負極為鋅膏4，它內(nèi)充于圓筒1內(nèi)；圓筒的開口端套接有注塑封口6，注塑封口6與圓筒1用熔焊密封，注塑封口6中嵌有負極帽蓋7，從負極帽蓋7的中心穿過注塑封口6連接有銅針8，銅針8向內(nèi)插入鋅膏4中；圓筒1內(nèi)套于電池外殼9之中，圓筒的外凸邊緣3與電池外殼9的內(nèi)壁緊密吻合，電池外殼9的內(nèi)壁與圓筒1的外壁間留有間隙，間隙中填充有導(dǎo)電介質(zhì)5如泡沫鎳、泡沫銅或金屬彈片等，并包邊固定；電池外殼的另一端有正極點10，其周邊開有若干空氣小孔11。
圖2所示正極1的一端開口，一端為圓形底的，在開口端的外壁有外凸邊緣3。
圖3所示負極套件是在負極帽蓋7的中心部位焊接有銅針8，然后再在負極帽蓋7和銅針8上注塑相應(yīng)形狀的塑料封口6。
權(quán)利要求1.一種圓柱型鋅空氣電池的正極，其特征在于所述正極是由導(dǎo)電塑料制作而成的一端開口的圓筒，圓筒的內(nèi)壁噴涂了一層催化劑，圓筒內(nèi)套裝無紡布隔膜，圓筒開口端的外壁有外凸邊緣。
2.按照權(quán)利要求1所述空氣電池的正極，其特征在于所述的導(dǎo)電塑料為導(dǎo)電碳黑與憎水性塑料的高分散混合物，憎水性塑料可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚烯烴類、聚苯乙烯類、聚氟乙烯類等高分子材料中的一種或多種的混合物。
3.按照權(quán)利要求1所述空氣電池的正極，其特征在于所述催化劑為炭載金屬氧化物和耐堿疏水性聚合物的溶液，采用的聚合物為聚乙烯醇縮醛類、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物、偏氟乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一種。
專利摘要本實用新型涉及一種圓柱型鋅空氣電池的正極,它是由導(dǎo)電炭黑和熱塑性塑料制作的圓筒,圓筒的內(nèi)壁噴涂了一層催化劑,緊貼圓筒內(nèi)壁有一層無紡布隔膜,在使用時將金屬鋅膏作為負極填充于圓筒內(nèi),圓筒開口用注塑封口熔焊密封,注塑封口中嵌有負極帽蓋,負極帽蓋上連有銅針穿過注塑封口插入鋅膏中,裝配好的圓筒內(nèi)套于電池外殼中,圓筒的外壁與電池外殼的內(nèi)壁間填充有導(dǎo)電介質(zhì),電池外殼頂端有正極點,其周邊開有若干空氣小孔。本實用新型制造簡單、成本低廉、安全可靠,可作為中低功率一次電池的換代產(chǎn)品。
文檔編號H01M4/86GK2410744SQ0022926
公開日2000年12月13日 申請日期2000年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月22日
發(fā)明者楊漢西, 曹余良, 李升憲, 周新松, 毛湘林 申請人:武漢大學(xué), 武漢石開電源有限責任公司