一種多功能鎂空電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能鎂空電池，包括主體、頂蓋、第一側(cè)蓋、LED燈、應(yīng)急呼救蜂鳴器、聚合物儲能電池、第二側(cè)蓋、電源管理系統(tǒng)、鎂空電池、應(yīng)急開關(guān)，所述第一側(cè)蓋、第二側(cè)蓋及頂蓋均活動連接于主體，應(yīng)急呼救蜂鳴器與LED燈均通過電源管理系統(tǒng)連接于聚合儲物能電池，所述電源管理系統(tǒng)上接有不同的輸入輸出端口及陰極的制備方法，具體包括擴散集流復(fù)合層，混合防水層及催化層，從而實現(xiàn)鎂空電池的多用途功能；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低廉，易于生產(chǎn)推廣。
【專利說明】
一種多功能鎂空電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鎂空氣電池，尤其涉及一種多功能鎂空電池。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)保新能源是直接影響經(jīng)濟發(fā)展的一個重要要素，本世紀(jì)以來，人類面臨著實現(xiàn)經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)，發(fā)展新能源迫在燃眉，金屬鎂是非常活潑的陽極材料，儲量豐富、價格低廉、反應(yīng)產(chǎn)物無毒無害無污染，鎂空電池在通訊、數(shù)碼電源，照明電源，野外活動電源，應(yīng)急電源和儲備電源廣范應(yīng)用，發(fā)展鎂空電池前景廣闊，鎂空電池如何解決在同等容量面積實現(xiàn)大功率輸出，性能穩(wěn)定，化學(xué)能高效轉(zhuǎn)換電能，防水，耐用，可循環(huán)使用，如何實現(xiàn)生產(chǎn)工藝簡單易于大批量生產(chǎn)是制約鎂空電池發(fā)展的重點問題，本發(fā)明針對上次問題進(jìn)行了實驗研究，解決了相關(guān)問題，并實現(xiàn)產(chǎn)品多功能用途。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對鎂空電池實現(xiàn)多功能用途，本發(fā)明提出了同等容量面積電池大功率發(fā)電輸出和快速蓄電，并達(dá)到為排量小于3.5L的小汽車、摩托車、摩托艇提供應(yīng)急啟動及，為車載產(chǎn)品，通信數(shù)碼產(chǎn)品，筆記本電腦等產(chǎn)品供電，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下具體方案來實現(xiàn)；
[0004]—種多功能鎂空電池，包括主體、頂蓋、第一側(cè)蓋、LED燈、應(yīng)急呼救蜂鳴器、聚合物儲能電池、第二側(cè)蓋、電源管理系統(tǒng)、鎂空電池、應(yīng)急開關(guān)，頂蓋與第一側(cè)蓋扣接于所述主體，所述第二側(cè)蓋分別活動連接于所述主體兩側(cè)，所述LED燈與所述應(yīng)急呼救蜂鳴器均設(shè)于所述主體一側(cè)，該LED燈與應(yīng)急呼救蜂鳴器均連接于聚合儲能電池，所述聚合儲能電池設(shè)于所述第一側(cè)蓋下方的主體內(nèi)，所述電源管理系統(tǒng)設(shè)于所述主體內(nèi)部底端，所述聚合儲能電池與所述電源管理系統(tǒng)連接，所述鎂空電池設(shè)于所述頂蓋下方的主體內(nèi)，所述應(yīng)急開關(guān)設(shè)于所述主體底端，所述鎂空電池包括防水膠墊、電解腔、陽極板、陰極片，所述防水膠墊設(shè)于所述鎂空電池與頂蓋相接處，所述陽極板與兩片陰極片設(shè)于所述電解腔內(nèi)，所述陽極板設(shè)于所述兩片陰極片之間，所述陽極板與所述兩片陰極片的間距均為6_;
[0005]優(yōu)選的，所述鎂空電池的電極包括電解溶液、陰極與空氣，所述陰極片包括催化層、混合防水層、擴散集流復(fù)合層；
[0006]其中，擴散集流復(fù)合層，由乙炔黑30%，石墨20%，活性炭10%，碳酸氫胺15%比例組成混合粉，高速攪拌均勻，每克混合粉加入約5ml純水后攪拌2小時以上至稀漿狀，再按40 %比例的PTFE(先行破乳，含量為60 % )滴入稀狀漿料中，繼續(xù)攪拌30分鐘至物料均勻，將所述楽料均勾涂于70*100*1.5mm的泡沫鎳，涂料厚1.5mm，所述泡沫鎳為350g/平方米，孔徑llOppi，將所述泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到1.5mm厚的擴散集流復(fù)合層；
[0007]混合防水層，由乙炔黑10 %比例和90 %比例的PTFE(含量為60 % )組成混合物，以I克乙炔黑加入純水55ml的比例攪拌2小時，使物料充分?jǐn)嚢柚料{狀，滴入PTFE(先行破乳，含量為60%)后攪拌20分鐘至物料均勻，將所述漿料均勻涂于擴散集流復(fù)合層，涂料(混合防水層)厚1.5mm，將泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到1.8?2m厚的片料；
[0008]催化層，由二氧化錳45%、活性炭15 %、石墨25 %、乙炔黑15 %比例組成混合粉，按混合粉總量加入10 %的碳酸氫胺和35 %比例的PTFE (含量為60 % )，先將二氧化錳、活性炭、石墨、乙炔黑與碳酸氫胺混合粉按每克粉加入純水5.4ml后攪拌2小時致稀漿狀，滴入PTFE(先行破乳)后攪拌30分鐘，將所述漿料均勻涂于混合防水層，涂料(催化層)厚1.5mm，將所述泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到2.2?2.5mm厚的片料，將泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥約8?10小時后以30MPA的壓力將片料壓至1.2?1.5m厚，向所述泡沫鎳表面噴灑無水乙醇后以150度溫度恒溫干燥10小時。
[0009]優(yōu)選的，所述鎂空電池由60A/h的鎂空電池與200A/h的鎂空電池組成；
[0010]優(yōu)選的，所述第一側(cè)蓋包括與所述LED燈對應(yīng)的LED燈罩，還包括第一側(cè)蓋透氣孔及與所述應(yīng)急呼救蜂鳴器對應(yīng)的蜂鳴器網(wǎng)，所述LED燈罩設(shè)于所述蜂鳴器網(wǎng)上方，所述第一側(cè)蓋透氣孔設(shè)于所述LED燈罩與蜂鳴器網(wǎng)之間；
[0011 ] 優(yōu)選的，所述電源管理系統(tǒng)包括鎂空電池5V/2A輸出端口、19V/3.5A輸出端口、顯示燈、智能切換開關(guān)、12V/2A輸出端口、5V/2A輸出端口、充電端口、220V/2000W多用插座、EC5插座，上述部件均設(shè)于所述主體外部底端且電聯(lián)接于所述電源管理系統(tǒng)；
[0012]優(yōu)選的，所述陰極片電聯(lián)接于負(fù)載正極，所述陽極板電聯(lián)接于負(fù)載負(fù)極；
[0013]優(yōu)選的，所述第二側(cè)蓋包括卡扣和第二側(cè)蓋透氣孔，所述卡扣設(shè)于第二側(cè)蓋于頂蓋的連接處，所述第二側(cè)蓋透氣孔設(shè)于所述第二側(cè)蓋蓋體中間；
[0014]本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)可實現(xiàn)以下有益效果:可有效地實現(xiàn)鎂空電池適應(yīng)多產(chǎn)品應(yīng)用，如汽車的應(yīng)急啟動，應(yīng)急呼救等，用途多樣，電能利用率高，可循環(huán)使用，壽命長，無毒、無害、無污染，制備簡單，選材便利，制造成本低等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明切面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用第二側(cè)蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明電池組結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本發(fā)明電池結(jié)構(gòu)與電源接線圖；
[0021]其中，1-主體、2-頂蓋、3-第一側(cè)蓋、4-LED燈、5-應(yīng)急呼救蜂鳴器、6-聚合物儲能電池、7-第二側(cè)蓋、8-電源管理系統(tǒng)、9-鎂空電池、10-應(yīng)急開關(guān)、101-主體透氣孔、301-LED燈殼、302-第一側(cè)蓋透氣孔、303-蜂鳴器網(wǎng)、701-卡扣、702-第二側(cè)蓋透氣孔、801-鎂空電池5V/2A輸出端口、802-19V/3.5A輸出端口、803-顯示燈、804-智能切換開關(guān)、805-12V/2A輸出端口、806-5V/2A輸出端口、807-充電端口、808-220V/2000W多用插座、809-EC5插座、901-防水膠墊、902-電解腔、903-陽極板、904-陰極片、9a_電解溶液、9b_催化層、9c-混合防水層、9d-擴散集流復(fù)合層、9e-空氣。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作更為詳細(xì)、完整的說明，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023 ] 如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括主體1、頂蓋2、第一側(cè)蓋3、LED燈4、應(yīng)急呼救蜂鳴器5、聚合物儲能電池6、第二側(cè)蓋7、電源管理系統(tǒng)8、鎂空電池9，應(yīng)急開關(guān)10，主體I上前后兩面均設(shè)有主體透氣孔101，第一側(cè)蓋3和第二側(cè)蓋7分別活動連接于主體I的兩側(cè)，頂蓋2扣接于主體，LED燈4與呼救蜂鳴器5均連接于聚合儲能電池6，該聚合儲能電池6連接于電源管理系統(tǒng)；
[0024]如圖1所示，第一側(cè)蓋3包括LED燈殼301、第一側(cè)蓋透氣孔302、蜂鳴器網(wǎng)303、LED燈殼301與蜂鳴器網(wǎng)303分別對應(yīng)LED燈4與應(yīng)急呼救蜂鳴器5設(shè)置在第一側(cè)蓋上3、第一側(cè)蓋透氣孔302設(shè)于LED燈殼301與蜂鳴器網(wǎng)303之間；如圖3所示，第二側(cè)蓋7包括卡扣701、透氣孔702、220V/2000W多用插座703和EC5插座704(用于汽車應(yīng)急啟動)，卡扣701設(shè)于第二側(cè)蓋7與頂蓋2的連接處，該卡扣701為若干個，第二側(cè)蓋7上設(shè)有若干個第二透氣孔;如圖1與圖3所示，電源管理系統(tǒng)8包括鎂空電池5V/2A輸出端口 801、19V/3.5A輸出端口 802、顯示燈803、智能切換開關(guān)804、12V/2A輸出端口 805、5V/2A輸出端口 806、充電端口 807、220V/2000W多用插座808、EC5插座809，上述部件均連接于電源管理系統(tǒng)且由電源管理系統(tǒng)8統(tǒng)一管理調(diào)配，實現(xiàn)鎂空多功能電池多功能，利用率高的功能。具體為，從電池發(fā)電輸入電源管理系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計1.8V?3.5V寬壓輸入，通過升壓、整流、穩(wěn)壓以90 %以上的電能利用效率，一路以5V/2A直接輸出供電，一路升壓到12V/1A為3.7V4000mAh*3個35C高倍率聚合物蓄能電池充電，一路升壓到12V/3A為3.7V5000mAh*3個*4組并聯(lián)35C高倍率聚合物蓄能電池充電，5V/2A和12V/1A(12A/3A)供電通過智能開關(guān)切換實現(xiàn)不同時供電，汽車應(yīng)急啟動(EC5插座)直接由鎂空電池9輸出，通過鎂空電池9輸出由管理系統(tǒng)分配設(shè)有19V/3.5A輸出端口 802、12V/2A輸出端口 805、5V/2A輸出端口 806和5V/1W的LED燈4供電，它們之間供電通過智能切換開關(guān)804切換，設(shè)有應(yīng)急開關(guān)10，此應(yīng)急開關(guān)10可以接受應(yīng)急呼救蜂鳴器5的信號，電源管理系統(tǒng)8包括充電端口807，該充電端口807包括12V/3A與12V/1A兩種端口，分別通過內(nèi)部、外部對聚合物儲能電池6，設(shè)計為單向并通過智能切換開關(guān)804相互切換；
[0025]如圖2所示，主體I內(nèi)部設(shè)有鎂空電池9，該鎂空電池9包括防水膠墊901、電解腔902、陽極板903、陰極片904、電解腔902內(nèi)腔(以下簡稱內(nèi)腔)用PP注塑成135mm*23mm*125mm，內(nèi)腔壁厚1.5mm的兩個內(nèi)腔體，在內(nèi)腔體兩邊分別開有90*60m的方孔，將陰極片904以涂層面向內(nèi)用全密封固貼上方孔外側(cè)，不能有滲漏現(xiàn)象，內(nèi)腔中間設(shè)有9omm*12mm*60mm*9omm的陽極片插槽，用于插入9omm*l2mm*60mm的陽極板903，并能方便更換陽極板903，陽極板903與陰極904的間距為6m(催化反應(yīng)最佳距離)，電解腔902外腔(以下簡稱外腔)采用ABS注塑成型，尺寸為173*100*165mm，設(shè)有PP方便可裝拆扣式上蓋，便于更換電解溶液9a和陽極板903，頂蓋2與主體I上端口間放置耐堿耐酸耐磨防水橡膠墊901，頂蓋2與主體I采用扣式扣緊，以防電解溶液9a外溢。第一側(cè)蓋3與第二側(cè)蓋7為方便裝拆設(shè)有卡扣701，第一側(cè)蓋3內(nèi)設(shè)子彈頭公母對接冷端子，上端設(shè)LED燈4，下端設(shè)置應(yīng)急呼叫蜂鳴器5。電池主體下層安裝有3.7V4000mAh*3個35C高倍率聚合物蓄能電池組，3.7V5000mAh*3個*4組并聯(lián)35C高倍率聚合物蓄能電池組和電源電子板及多功能用途輸出端口，所述3.7V4000mAh*3個35C高倍率聚合物蓄能電池組連接于所述60A/h的鎂空電池，所述3.7V5000mAh*3個*4組并聯(lián)35C高倍率聚合物蓄能電池組連接于200A/h的鎂空電池(200Ah的鎂空電池其外框尺寸為60Ah鎂空電池的四倍)。
[0026]如圖4所示，陰極904依次包括電解溶液9a、催化層％、混合防水層9c、擴散集流復(fù)合層9d、空氣9e;如圖5所示，主體底端設(shè)有一種為3.7V4000mAh*3個35C高倍率聚合物蓄能電池組和60A/h鎂空電池，同另一種為3.7V5000mAh*3個*4組并聯(lián)35C高倍率聚合物蓄能電池組和200A/h鎂空電池，配電源管理電子板帶多功能用途輸出端口。200A/h鎂空電池加配置4000w/220V逆變系統(tǒng)，配二個220V/2000W多用途二、三插座對220V家用電器供電，如圖6所示鎂空電池9與負(fù)載的接線方式，具體的，電源正極與陰極片904連接，電源負(fù)極與陽極板903連接。
[0027]其中陰極片904包括催化層9b、混合防水層9c、擴散集流復(fù)合層9d;
[0028]具體的的，擴散集流復(fù)合層，由乙炔黑30%，石墨20%，活性炭10%，碳酸氫胺15%比例組成混合粉，高速攪拌均勻，每克混合粉加入約5ml純水后攪拌2小時以上至稀漿狀，再按40 %比例的PTFE(先行破乳，含量為60 % )滴入稀狀漿料中，繼續(xù)攪拌30分鐘至物料均勻，將所述漿料均勻涂于70*100*1.5mm的泡沫鎳，涂料厚1.5mm，所述泡沫鎳為350g/平方米，孔徑llOppi，將所述泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到1.5m厚的擴散集流復(fù)合層；
[0029 ] 混合防水層，由乙炔黑1 %比例和90 %比例的PTFE (含量為60 % )組成混合物，以I克乙炔黑加入純水55ml的比例攪拌2小時，使物料充分?jǐn)嚢柚料{狀，滴入PTFE(先行破乳，含量為60%)后攪拌20分鐘至物料均勻，將所述漿料均勻涂于擴散集流復(fù)合層，涂料(混合防水層)厚1.5mm，將泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到1.8?2mm厚的片料；
[0030]催化層，由二氧化錳45%、活性炭15%、石墨25%、乙炔黑15%比例組成混合粉，按混合粉總量加入10 %的碳酸氫胺和35 %比例的PTFE (含量為60 % )，先將二氧化錳、活性炭、石墨、乙炔黑與碳酸氫胺混合粉按每克粉加入純水5.4ml后攪拌2小時致稀漿狀，滴入PTFE(先行破乳)后攪拌30分鐘，將所述漿料均勻涂于混合防水層，涂料(催化層)厚1.5mm，將所述泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到2.2?2.5mm厚的片料，將泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥約8?10小時后以30MPA的壓力將片料壓至1.2?1.5mm厚，向所述泡沫鎳表面噴灑無水乙醇后以150度溫度恒溫干燥10小時。
[0031]以上對本發(fā)明實例所提供的一種多功能鎂空電池，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1.一種多功能鎂空電池，其特征在于，包括主體、頂蓋、第一側(cè)蓋、LED燈、應(yīng)急呼救蜂鳴器、聚合物儲能電池、第二側(cè)蓋、電源管理系統(tǒng)、鎂空電池、應(yīng)急開關(guān)，頂蓋與第一側(cè)蓋扣接于所述主體，所述第二側(cè)蓋分別活動連接于所述主體兩側(cè)，所述LED燈與所述應(yīng)急呼救蜂鳴器均設(shè)于所述主體一側(cè)，該LED燈與應(yīng)急呼救蜂鳴器均連接于聚合儲能電池，所述聚合儲能電池設(shè)于所述第一側(cè)蓋下方的主體內(nèi)，所述電源管理系統(tǒng)設(shè)于所述主體內(nèi)部底端，所述聚合儲能電池與所述電源管理系統(tǒng)連接，所述鎂空電池設(shè)于所述頂蓋下方的主體內(nèi)，所述應(yīng)急開關(guān)設(shè)于所述主體底端，所述鎂空電池包括防水膠墊、電解腔、陽極板、陰極片，所述防水膠墊設(shè)于所述鎂空電池與頂蓋相接處，所述陽極板與兩片陰極片設(shè)于所述電解腔內(nèi)，所述陽極板設(shè)于所述兩片陰極片之間，所述陽極板與所述兩片陰極片的間距均為6_。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鎂空電池，其特征在于，所述鎂空電池包括電解溶液、陰極片與空氣，所述陰極片包括催化層、混合防水層、擴散集流復(fù)合層； 其中，擴散集流復(fù)合層，由乙炔黑30%，石墨20%，活性炭10%，碳酸氫胺15%比例組成混合粉，高速攪拌均勻，每克混合粉加入約5ml純水后攪拌2小時以上至稀漿狀，再按40 %比例的PTFE(先行破乳，含量為60% )滴入稀狀漿料中，繼續(xù)攪拌30分鐘至物料均勻，將所述漿料均勻涂于70*100*1.5mm的泡沫鎳，涂料厚1.5mm，所述泡沫鎳為350g/平方米，孔徑llOppi，將所述泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到1.5mm厚的擴散集流復(fù)合層； 混合防水層，由乙炔黑1 %比例和90 %比例的PTFE (含量為60 % )組成混合物，以I克乙炔黑加入純水55ml的比例攪拌2小時，使物料充分?jǐn)嚢柚料{狀，滴入PTFE (先行破乳，含量為60%)后攪拌20分鐘至物料均勻，將所述漿料均勻涂于擴散集流復(fù)合層，涂料(混合防水層)厚1.5_，將泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到1.8?2_厚的片料； 催化層，由二氧化錳45 %、活性炭15 %、石墨25 %、乙炔黑15 %比例組成混合粉，按混合粉總量加入10%的碳酸氫胺和35%比例的PTFE(含量為60%)，先將二氧化錳、活性炭、石墨、乙炔黑與碳酸氫胺混合粉按每克粉加入純水5.4ml后攪拌2小時致稀漿狀，滴入PTFE(先行破乳)后攪拌30分鐘，將所述漿料均勻涂于混合防水層，涂料(催化層)厚1.5_，將所述泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥30小時后輥壓到2.2?2.5_厚的片料，將泡沫鎳以150度溫度恒溫干燥約8?10小時后以30MPA的壓力將片料壓至1.2?1.5_厚，向所述泡沫鎳表面噴灑無水乙醇后以150度溫度恒溫干燥1小時。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鎂空電池，其特征在于，所述鎂空電池由60A/h的鎂空電池與200A/h的鎂空電池組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鎂空電池，其特征在于，所述第一側(cè)蓋包括與所述LED燈對應(yīng)的LED燈罩，還包括第一側(cè)蓋透氣孔及與所述應(yīng)急呼救蜂鳴器對應(yīng)的蜂鳴器網(wǎng)，所述LED燈罩設(shè)于所述蜂鳴器網(wǎng)上方，所述第一側(cè)蓋透氣孔設(shè)于所述LED燈罩與蜂鳴器網(wǎng)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鎂空電池，其特征在于，所述電源管理系統(tǒng)包括鎂空電池5V/2A輸出端口、19V/3.5A輸出端口、顯示燈、智能切換開關(guān)、12V/2A輸出端口、5V/2A輸出端口、充電端口、220V/2000W多用插座、EC5插座，上述部件均設(shè)于所述主體外部底端且電聯(lián)接于所述電源管理系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鎂空電池，其特征在于，所述陰極片電聯(lián)接于負(fù)載正極，所述陽極板電聯(lián)接于負(fù)載負(fù)極。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能鎂空電池，其特征在于，所述第二側(cè)蓋包括卡扣和第二側(cè)蓋透氣孔，所述卡扣設(shè)于第二側(cè)蓋于頂蓋的連接處，所述第二側(cè)蓋透氣孔設(shè)于所述第二側(cè)蓋蓋體中間。
【文檔編號】H01M16/00GK105870547SQ201610367757
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】魏澤民
【申請人】魏澤民