專利名稱：注入式鋅空氣電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種注入式鋅空氣電池。
背景技術(shù)：
以鋅空氣電池為代表的金屬-空氣電池從實(shí)用新型至今已有近200年的歷史，各國均對(duì)鋅空氣電池及其其它金屬-空氣電池進(jìn)行了大量的研究，就電池性能本身有了一定的突破，其性能指標(biāo)達(dá)到并部分超過了鉛酸、鎘鎳、鐵鎳、鋅鎳、鎳氫、鋅錳、鋰離子等電池。1995年以色列電燃料(Electric Fuel)有限公司首次將鋅空氣電池用于電動(dòng)汽車上，使鋅空氣電池進(jìn)入了實(shí)用化階段。美國Dreisback Electromotive公司以及德國、法國、瑞典、荷蘭、芬蘭、西班牙和南非等多個(gè)國家也都在電動(dòng)汽車上積極地推廣應(yīng)用鋅空氣電池。
但是，鋅空氣電池在電動(dòng)汽車上至今沒有得到廣泛的應(yīng)用和推廣。主要原因在于，鋅空氣電池?zé)o法象傳統(tǒng)充電電池一樣進(jìn)行充電，它需要通過更換金屬鋅極使電池得到能量補(bǔ)充。舊金屬鋅極通過電解、鑄壓成型等工藝被重復(fù)利用。國內(nèi)外的鋅空氣電池金屬鋅極均采用鋅板或鋅粒的形式。無論采用鋅板或者鋅粒均將面對(duì)復(fù)雜的提煉、還原、制備、運(yùn)輸、更換等等環(huán)節(jié)，這使得能量補(bǔ)充過程相當(dāng)復(fù)雜，需要依賴其它行業(yè)的支持和需要龐大的運(yùn)輸體系。同時(shí)，過長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)逛\空氣電池在各個(gè)環(huán)節(jié)上的消耗增加，電池的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)受到影響。給使用和推廣帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種可借助能量補(bǔ)給系統(tǒng)進(jìn)行注入、還原以實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用的注入式鋅空氣電池。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案一種注入式鋅空氣電池，至少包括一片電池本體，該電池本體殼體內(nèi)置有至少一組包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流動(dòng)導(dǎo)向管路，在流動(dòng)導(dǎo)向管路的首、尾端設(shè)有膠態(tài)富鋅物質(zhì)的注入口和失效膠態(tài)富鋅物質(zhì)的排出口，流動(dòng)導(dǎo)向管路內(nèi)設(shè)有金屬集電極，電池殼體外側(cè)至少一側(cè)插立空氣電極，金屬集電極接負(fù)引出線，空氣電極接正引出線。
所述的注入式鋅空氣電池包括二片以上的電池本體時(shí)，各片電池本體間開有氣道。
所述的包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流動(dòng)導(dǎo)向管路以橫、縱、斜方向或其組合方向之一種方式置于電池殼體內(nèi)部。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.可解決傳統(tǒng)鋅空氣電池放電終止后更換鋅電極(金屬陽極)的繁瑣過程，可實(shí)現(xiàn)鋅空氣電池能量的補(bǔ)充，以利重復(fù)使用。
2.使鋅空氣電池的綜合使用成本大幅降低。


圖1-1a為本實(shí)用新型注入式鋅空氣電池單片結(jié)構(gòu)示意圖(主視)圖1-1b為本實(shí)用新型注入式鋅空氣電池單片結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視)圖1-2a為圖2-1b中A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖圖1-2b為圖2-1a中B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型注入式鋅空氣電池至少包括一片電池本體1，該電池本體殼體5內(nèi)置有至少一組包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)13的流動(dòng)導(dǎo)向管路10，在流動(dòng)導(dǎo)向管路的首、尾端設(shè)有膠態(tài)富鋅物質(zhì)的注入口8和失效膠態(tài)富鋅物質(zhì)的排出口9，流動(dòng)導(dǎo)向管路內(nèi)設(shè)有金屬集電極(鋅電極)11，電池殼體外側(cè)至少一側(cè)插立空氣電極6，金屬集電極11接負(fù)引出線12，空氣電極接正引出線。
當(dāng)所述的鋅空氣電池為二片以上的電池本體時(shí)，各片電池本體間開有氣道。
所述的包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)13的流動(dòng)導(dǎo)向管路10以橫、縱、斜方向或其組合方向之一種方式置于電池殼體內(nèi)部。
所述的包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流動(dòng)導(dǎo)向管路可由耐堿材料制成。
所述的膠態(tài)富鋅物質(zhì)為含有KOH電解液、Zn粉、高分子聚合物(纖維素系吸水樹脂、淀粉系吸水樹脂、聚丙烯酸鹽類吸水樹脂、聚乙烯醇類吸水樹脂)、內(nèi)部潤(rùn)滑劑的具有流動(dòng)性的膠態(tài)混合物質(zhì)。
所述的失效膠態(tài)富鋅物質(zhì)為膠態(tài)富鋅物質(zhì)在電池內(nèi)反應(yīng)完成后的生成產(chǎn)物，含有KOH電解液、ZnO、高分子聚合物(纖維素系吸水樹脂、淀粉系吸水樹脂、聚丙烯酸鹽類吸水樹脂、聚乙烯醇類吸水樹脂)、內(nèi)部潤(rùn)滑劑的具有流動(dòng)性的膠態(tài)混合物質(zhì)。
(圖中的箭頭為膠態(tài)富鋅物質(zhì)、失效膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流向示意圖)為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型注入式鋅空氣電池的能量補(bǔ)充交換，可由一鋅空氣電池能量補(bǔ)給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該鋅空氣電池能量補(bǔ)給系統(tǒng)由鋅空氣電池能量載體膠態(tài)富鋅物質(zhì)的貯存及失效膠態(tài)富鋅物質(zhì)的收集裝置及失效膠態(tài)富鋅物質(zhì)的電解還原裝置通過管路及泵連接組成，本實(shí)用新型注入式鋅空氣電池的入、出口與該系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的接口相接通即可實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)不屬本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)，此處不贅述。
權(quán)利要求1.一種注入式鋅空氣電池，其特征在于至少包括一片電池本體，該電池本體殼體內(nèi)置有至少一組包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流動(dòng)導(dǎo)向管路，在流動(dòng)導(dǎo)向管路的首、尾端設(shè)有膠態(tài)富鋅物質(zhì)的注入口和失效膠態(tài)富鋅物質(zhì)的排出口，流動(dòng)導(dǎo)向管路內(nèi)設(shè)有金屬集電極，電池殼體外側(cè)至少一側(cè)插立空氣電極，金屬集電極接負(fù)引出線，空氣電極接正引出線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注入式鋅空氣電池，其特征在于所述的鋅空氣電池包括二片以上的電池本體，各片電池本體間開有氣道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注入式鋅空氣電池，其特征在于所述的包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流動(dòng)導(dǎo)向管路以橫、縱、斜方向或其組合方向之一種方式置于電池殼體內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注入式鋅空氣電池，其特征在于所述的包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流動(dòng)導(dǎo)向管路由耐堿材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注入式鋅空氣電池，其特征在于所述的電池能量載體膠態(tài)富鋅物質(zhì)為一種含有KOH電解液、鋅粉、高分子聚合物、內(nèi)部潤(rùn)滑劑的具有流動(dòng)性的膠態(tài)混合物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注入式鋅空氣電池，其特征在于所述的高分子聚合物為纖維素系吸水樹脂、淀粉系吸水樹脂、聚丙烯酸鹽類吸水樹脂、聚乙烯醇類吸水樹脂之一種物質(zhì)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種注入式鋅空氣電池，至少包括一片電池本體，該電池本體殼體內(nèi)置有至少一組包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流動(dòng)導(dǎo)向管路，在流動(dòng)導(dǎo)向管路的首、尾端設(shè)有膠態(tài)富鋅物質(zhì)的注入口和失效膠態(tài)富鋅物質(zhì)的排出口，流動(dòng)導(dǎo)向管路內(nèi)設(shè)有金屬集電極，電池殼體外側(cè)至少一側(cè)插立空氣電極，金屬集電極接負(fù)引出線，空氣電極接正引出線。所述的注入式鋅空氣電池包括二片以上的電池本體時(shí)，各片電池本體間開有氣道。所述的包裹膠態(tài)富鋅物質(zhì)的流動(dòng)導(dǎo)向管路以橫、縱、斜方向或其組合方向之一種方式置于電池殼體內(nèi)部。其可解決傳統(tǒng)鋅空氣電池放電終止后更換鋅電極(金屬陽極)的繁瑣過程，使其可進(jìn)行鋅空氣電池能量的補(bǔ)充，以利重復(fù)使用。
文檔編號(hào)H01M12/06GK2736948SQ20042009653
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者周利民, 周躍民, 王菁迅, 劉偉春, 王艷境 申請(qǐng)人:北京長(zhǎng)力聯(lián)合能源技術(shù)有限公司