專利名稱：鋅－空氣電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型與電池有關(guān)，尤其涉及一種園柱形鋅-空氣電池。
鋅-空氣電池是一種化學(xué)電池，由正極、負(fù)極、隔膜和電解質(zhì)溶液構(gòu)成。這種電池的正極是采用吸附催化薄膜為載體直接吸收空氣中的氧參與放電反應(yīng)，負(fù)極是活性很高的鋅粉多孔電極，正負(fù)極之間加有隔膜，在堿性氫氧化鉀價質(zhì)中完成電化學(xué)反應(yīng)。
在反應(yīng)中正極只消耗來自空氣的氧，是取之不盡的，只要空氣電極保持正常，電池容量只決定于負(fù)極鋅的量，使得鋅-空氣電池具有容量高、重量輕、比能量大的特點。再加上它的放電電壓范圍很廣而平穩(wěn)，原材料豐富，價格低廉等優(yōu)點，一直是各國電池界開發(fā)的高能電池的首選品種之一。
已有的鋅一空氣電池非園形，集流體的接觸面積小，空氣進(jìn)入電極不均勻，電池容量和比能量不高，生產(chǎn)不便，成本較高。
本實用新型的目的是提供一種容量高、比能量大的圓形空氣電極圓柱鋅-空氣電池。這種電池可達(dá)到下述要求，即結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，制造工藝簡單，密封效果好，可進(jìn)行規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，其外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，與市售相應(yīng)電池能互換使用。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的空氣電極8是一端敞開的圓形筒體，其另一端與非金屬底座5連接，空氣電極8的筒體上有微孔，筒體外表面復(fù)蓋多孔集流體12，筒體內(nèi)表面有催化膜，催化膜內(nèi)有筒狀隔膜7，隔膜7內(nèi)充填糊狀鋅電極6，負(fù)極極帽9與極須4連接，密封套10與空氣電極筒體開口端和極帽9密封連接，電池外殼3與密封套10和底座5連接，殼上有正極極帽1和進(jìn)氣孔2，進(jìn)氣孔通底座5與殼體形成的空氣間隙。
集流體12為多孔金屬泊帶直接與金屬外殼3接觸，催化膜、防水透氣導(dǎo)電膜空氣電極8、多孔金屬泊帶12依次疊合。
底座5與殼體形成的空氣間隙內(nèi)，進(jìn)氣孔2下面有透氣膜11。
極須4為螺旋狀引流體與極帽9焊接。
本實用新型具有如下特點1、正極采用圓形空氣電極，電池外殼也采用圓柱形，便于機械化生產(chǎn)，提高效率。
2、電池外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)化后，可采用堿性鋅錳電池零部件、原材料和部份工裝設(shè)備，提高了工藝技術(shù)的可靠性，又降低了生產(chǎn)成本。
3、正極通過多孔金屬泊帶直接與電池外殼接觸，即簡化了裝配工藝，又使電接觸電阻減小，利于大電流特性。負(fù)極極帽上焊接極須為引流體直接插入鋅電極，此引流體為螺旋狀，使通電的集流體接觸面積增大，減小極化。
4、采用普通鋅錳電池的封裝技術(shù)，有效地防止漏堿現(xiàn)象，密封效果好。
5、在進(jìn)氣孔下加有透氣膜，使空氣均勻地進(jìn)入空氣電極，改善電池極化特性。
如下是本實用新型的附圖

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1的A-A剖視圖3為負(fù)極帽、極須結(jié)構(gòu)圖。
如下是本實用新型的實施例空氣電極8是一端敞開的圓形筒體，另一端與非金屬的底座5構(gòu)成封閉端，這個高激活態(tài)多微孔狀電催化氧化還原空氣電極置于電池外殼3內(nèi)，由于空氣電極以多孔金屬泊帶為外層與電池外殼構(gòu)成電的通路，電池外殼成為正極集流體，通過正極極帽1向外輸送電能。外界空氣通過分布于正極帽周圍的進(jìn)氣孔2，經(jīng)底座和多孔金屬泊帶提供的通氣間隙，直達(dá)空氣電極的整個表面，進(jìn)入電池電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域，完成電化學(xué)反應(yīng)，獲得電能。隔膜7以筒狀的形式裝入空氣電極內(nèi)，緊貼內(nèi)壁，隔膜筒內(nèi)充真糊狀鋅電極6，負(fù)極極帽9連有一根極須4，它上面套有一個密封套10，從空氣電極敞開端可插入鋅膏內(nèi)成為負(fù)極集流體，同時完成電池密封。
本電池的空氣電極為導(dǎo)電式防水透氣導(dǎo)電膜與催化膜和多孔金屬泊帶疊合。防水透氣膜用料為乙炔黑、氟塑料乳液、添加劑等，具體膜是將乙炔黑(13-26％)、氟乳液(67-60％)和添加劑(20-14％)等充分混合，其后與乙醇不斷攪拌，混合凝聚物。撈起凝聚物在輥壓機中碾壓成0.15-0.30mm之薄膜，烘干備用。而催化膜是將活性炭(13-26％)，化學(xué)制備的二氧化錳(67-60％)和氟乳液(20-14％)等均勻混合，再加入乙醇不斷攪拌，待出現(xiàn)黑色凝聚物后，撈出，在輥壓機中碾壓成0.05-0.20mm薄膜，經(jīng)抽提，烘干成片備用。按催化膜、防水透氣導(dǎo)電膜和多孔金屬泊帶的次序疊在一起，以250-400Mpa/cm2壓力，靜壓成空氣電極片，將制成的電極片裁剪成尺寸為42×10mm的基片，與底座裝配成一端封閉，另一端敞開的圓形空氣電極8，其內(nèi)裝入隔膜套7，注入鋅膏6。糊狀鋅膏由金屬鋅粉(66-66.5％)、緩蝕劑(9-4％)、粘接劑(7-1.5％)、吸收劑(1.5-0.5％)和帶氧化鋅的堿性電解質(zhì)溶液(22.5-28.5％)調(diào)制而成。負(fù)極極帽9上帶有引流體4的密封套10，插入鋅膏后，將空氣電極敞口端密封住。
權(quán)利要求1.一種鋅-空氣電池，其特征在于空氣電極(8)為一端開口的圓形筒體，其另一端與非金屬底座(5)連接，空氣電極(8)的筒體上有微孔，筒體外表面復(fù)蓋多孔集流體(12)，筒體內(nèi)表面有催化膜，催化膜內(nèi)有筒狀隔膜(7)，隔膜(7)內(nèi)充填糊狀鋅電極(6)，負(fù)極極帽(9)與極須(4)連接，密封套(10)與空氣電極筒體開口端和極帽(9)密封連接，電池外殼(3)與密封套(10)和底座(5)連接，殼上有正極極帽(1)和進(jìn)氣孔(2)，進(jìn)氣孔通底座(5)與殼體形成的空氣間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅-空氣電池，其特征在于集流體(12)為多孔金屬泊帶直接與金屬外殼(3)接觸，催化膜、防水透氣導(dǎo)電膜空氣電極(8)、多孔金屬泊帶(12)依次疊合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋅-空氣電池，其特征在于底座(5)與殼體形成的空氣間隙內(nèi)，進(jìn)氣孔(2)下面有透氣膜(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋅-空氣電池，其特征在于所說的極須(4)為螺旋狀引流體與極帽(9)焊接。
專利摘要本實用新型為一種鋅－空氣電池。空氣電極8為一端開口的圓形筒體,另一端與非金屬底座5密封連接?？諝怆姌O8的筒體上有微孔,筒體外表面有多孔集流體,內(nèi)表面有催化膜,催化膜與筒狀隔膜7連接,隔膜7內(nèi)充填鋅電極6,負(fù)極極帽9與極須4連接,密封套10與空氣電極筒體開口端和極帽9密封接,電池外殼3與密封套10和底座5連接,殼上有正極極帽1和進(jìn)氣孔2。進(jìn)氣孔2連通底座5與殼體形成的空氣間隙。結(jié)構(gòu)合理,制造工藝簡單,密封效果好,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號H01M12/06GK2462550SQ0024513
公開日2001年11月28日 申請日期2000年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月20日
發(fā)明者甘立才, 李平, 孫唯 申請人:李平