專利名稱：外氧式圓柱鋅空氣電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池，尤其是一種外氧式圓柱鋅空氣電池。
空氣電池的工作原理是利用空氣中的氧氣為正極活性物質(zhì)，與電池中的鋅粉作為還原劑構(gòu)成氧化還原電對(duì)，通過氧在正極上催化還原和鋅在負(fù)極上氧化釋放電能。由于負(fù)極活性物質(zhì)鋅具有很高的電化學(xué)當(dāng)量(0．82Ah／g)，且正極活性物質(zhì)直接取自于空氣中的氧，使得鋅空氣本身具有極高的比能量和低廉的材料成本。
自本世紀(jì)三十年代以來(lái)，有關(guān)鋅空氣電池的產(chǎn)品化研究持續(xù)不斷，絕大多數(shù)的設(shè)計(jì)都是用于制造扣式電池或大型工業(yè)用鋅空氣矩型電池。雖有一些報(bào)道，如H·R·Espig and D·F·Porter“8th International power sources symposium”P·535(1972)；吳智遠(yuǎn)中國(guó)專利，ZL94206870．X(940320)]涉及圓柱型鋅空氣電池的制造技術(shù)，但均需要專門的零配件與制造設(shè)備，生產(chǎn)復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述背景存在的生產(chǎn)復(fù)雜的問題，提出一種具有高能量密度、長(zhǎng)儲(chǔ)存壽命、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、與堿性鋅錳電池可互換的外氧式圓柱鋅空氣電池。
針對(duì)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種外氧式圓柱鋅空氣電池，它的正極為空氣電極，負(fù)極為鋅電極，其特征是所述空氣電極是一端敞開的筒體，它位于電池外殼內(nèi)，與電池外殼有0．2-2mm間隙，電池外殼內(nèi)壁上放置有金屬?gòu)椘?，它與空氣電極筒體外壁接觸，電池外殼為正極集流體，正極帽蓋位于空氣電極密封端電池外殼上，空氣進(jìn)氣孔位于正極帽蓋周圍，在空氣電極筒體內(nèi)壁處裝有隔膜，隔膜內(nèi)裝有鋅膏，負(fù)極帽蓋位于空氣電極敞開端。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)1、采用普通堿性鋅錳電池的零部件、原材料和大部分工裝設(shè)備，降低了生產(chǎn)成本，提高了工藝技術(shù)的可靠性。
2、由于采用了圓柱型空氣電極極片，使本實(shí)用新型便于機(jī)械化生產(chǎn)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，在保證空氣電極的質(zhì)量穩(wěn)定性的同時(shí)，提高了生產(chǎn)效率。
3、封裝嚴(yán)密，有效地防止漏堿現(xiàn)象。
4、電池裝配簡(jiǎn)單可靠，它與同型號(hào)高容量堿錳電池相比，電容量提高2倍以上，可替代普通干電池或高能堿錳電池作為小型電子產(chǎn)品的工作電源。
以下結(jié)合附圖
詳細(xì)描述本實(shí)用新型。
附圖是本實(shí)用新型剖面示意圖。
1-電池外殼；2-空體電極；3-隔膜；4-鋅膏；5-負(fù)極帽蓋；6-密封圈；7-空氣進(jìn)氣孔；8-金屬?gòu)椘?-正極帽蓋。
本電池的外殼選用普通堿性鋅錳鍍鎳鋼殼。空氣電極的極板采用1．5-2mm厚的泡沫鎳，并制成多孔金屬泊帶，在上面涂復(fù)2mm厚的炭黑與氟樹脂的混合漿膏，待干燥成型后作為防水透氣導(dǎo)電膜，再在上面刷涂一層0．1mm厚的活性炭載二氧化錳催化層。防水透氣導(dǎo)電膜的組成為高導(dǎo)電性炭黑(30-70％)和氟塑料(70-30％wt)，氟塑料選用聚二氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一種或其混合物。催化劑的組成為活性炭(50-80％)與化學(xué)合成二氧化錳(50-20％wt)混合物，活性炭要求具有良好的導(dǎo)電性和高比表面(50m2-1000m2／g)。依此法制備的空氣電極經(jīng)干燥、抽濾成孔后，滾切成規(guī)定尺寸的極片。將極片置于專用的注塑模中制成一端采用塑料封底，一端帶有密封圈的空氣電極，將該空氣電極置于電池外殼中，使其與電池外殼之間有0．2-2mm間隙作為氣室，以供反應(yīng)氣體擴(kuò)散。電池外殼內(nèi)壁上放置有金屬?gòu)椘?，它與空氣電極筒柱外壁泡沫鎳接觸實(shí)現(xiàn)正極集流作用。在空氣電極筒體內(nèi)注入鋅膏作為負(fù)極活性物質(zhì)，空氣電極筒體與鋅膏之間用隔膜隔離。負(fù)極帽蓋采用普通堿性鋅錳電池的結(jié)構(gòu)和封口方式，它帶有塑料密封圈，負(fù)極帽蓋位于電池外殼底部，將空氣電極敞口端密封住。
裝配好的電池外型尺寸為直徑14.00-0.5mm,]]>高49.50-0.5mm,]]>電池開路電壓＞1．4V，放電容量大于3500mAh，平均放電電壓高于1．2V，月自放電率＜1％。
權(quán)利要求1．一種外氧式圓柱鋅空氣電池，它的正極為空氣電極，負(fù)極為鋅電極，其特征是所述空氣電極是一端敞開的筒體，它位于電池外殼內(nèi)，與電池外殼有0．2-2mm間隙，電池外殼內(nèi)壁上放置有金屬?gòu)椘c空氣電極筒體外壁接觸，電池外殼為正極集流體，正極帽蓋位于空氣電極密封端電池外殼上，空氣進(jìn)氣孔位于正極帽蓋周圍，在空氣電極筒體內(nèi)壁處裝有隔膜，隔膜內(nèi)裝有鋅膏，負(fù)極帽蓋位于空氣電極敞開端。
2.按照權(quán)利要求1所述外氧式圓柱鋅空氣電池，其特征是所述空氣電極的筒壁采用1．5-2mm厚的泡沫鎳材料，筒底采用塑料，在筒壁上依次涂復(fù)炭黑與氟樹脂的混合漿膏形成的防水透氣導(dǎo)電膜和活性炭載二氧化錳的催化層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種外氧式圓柱鋅空氣電池,它的正極為筒狀空氣電極,負(fù)極為鋅電極,空氣電極位于電池外殼內(nèi),與電池外殼有間隙,電池外殼內(nèi)壁上放置有與空氣電極外壁接觸的金屬?gòu)椘?空氣進(jìn)氣孔位于正極帽蓋周圍,在空氣電極內(nèi)壁處裝有隔膜,隔膜內(nèi)裝有鋅膏,負(fù)極帽蓋位于空氣電極敞開端,正極帽蓋位于空氣電極密封端電池外殼上。本實(shí)用新型制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,電容量高,可替代普通干電池或高能堿錳電池。
文檔編號(hào)H01M12/06GK2303390SQ9724129
公開日1999年1月6日 申請(qǐng)日期1997年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月19日
發(fā)明者楊漢西, 牛牧, 李升憲, 江業(yè)慶, 李宏勝 申請(qǐng)人:武漢同原電源有限公司