專利名稱：一種新型的方形鋅空氣電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋅空氣電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型的方形鋅空氣電池。
背景技術(shù)：
目前，鋅空氣電池由于其獨特的結(jié)構(gòu)，具有比能量高、放電電壓穩(wěn)定、安全性高、價格低廉、環(huán)境友好等優(yōu)點，其作為新型的便攜電源及儲能裝置一直是電化學(xué)研究領(lǐng)域關(guān)注的重點之一。鋅空氣電池的工作原理是鋅為陽極活性物質(zhì)，空氣中的氧氣為陰極活性物質(zhì)，氫氧化鉀為電解質(zhì)；鋅電極上發(fā)生鋅氧化成氧化鋅的陽極反應(yīng)，空氣電極上發(fā)生氧氣還原成氫氧根的陰極反應(yīng)。由于陰極反應(yīng)物質(zhì)為空氣中的氧氣，不需要儲存在電池中，因此鋅空氣電池能提供較其他電池更多的能量。作為便攜式移動設(shè)備電源，一般要求電池的體積小、重量輕、密封嚴(yán)、無氣體或液體外溢、容量充足、使用中不燃不爆、能經(jīng)受得住沖擊震動。鋅膏作為鋅空氣電池的負(fù)極，其性能的好壞將直接影響電池的放電性能(工作電壓、放電電流、放電容量和輸出功率等)和貯存性能。目前的鋅空氣電池正負(fù)極殼均采用金屬殼，在放電和貯存過程中金屬殼與負(fù)極鋅膏直接接觸，容易發(fā)生腐蝕反應(yīng)，導(dǎo)致電池的放電性能和儲存壽命降低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種新型的方形鋅空氣電池，該方形鋅空氣電池結(jié)構(gòu)簡單可靠、價格低廉，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種新型的方形鋅空氣電池，所述方形鋅空氣電池包括正極殼、氣體擴(kuò)散層、空氣電極、堿性隔膜紙、鋅膏、密封膠和負(fù)極殼，其中所述氣體擴(kuò)散層、空氣電極和堿性隔膜紙依次置于所述正極殼內(nèi)并壓緊，所述鋅膏置于所述正極殼內(nèi)，并在所述正極殼內(nèi)攤平；在所述正極殼四周的縫隙中涂抹有耐堿密封膠，再扣上所述負(fù)極殼組成所述方形鋅空氣電池。所述氣體擴(kuò)散層由泡沫鎳形成。所述正極殼外表面設(shè)置有若干透氣孔，所述透氣孔直徑為I. O 5. O毫米，數(shù)量為 30 200個。由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，所述方形鋅空氣電池包括正極殼、 氣體擴(kuò)散層、空氣電極、堿性隔膜紙、鋅膏、密封膠和負(fù)極殼，其中所述氣體擴(kuò)散層、空氣電極和堿性隔膜紙依次置于所述正極殼內(nèi)并壓緊，所述鋅膏置于所述正極殼內(nèi)，并在所述正極殼內(nèi)攤平；在所述正極殼四周的縫隙中涂抹有耐堿密封膠，再扣上所述負(fù)極殼組成所述方形鋅空氣電池。該方形鋅空氣電池結(jié)構(gòu)簡單可靠、價格低廉，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I為本實用新型實施例所提供的方形鋅空氣電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖I所示為本實用新型實施例所提供的方形鋅空氣電池的結(jié)構(gòu)示意圖，圖I中的鋅空氣電池包括帶有正極引出9的正極殼I、氣體擴(kuò)散層2、空氣電極3、隔膜4、鋅膏5、帶有負(fù)極引出8的電池負(fù)極殼
6、密封膠7，其中在制作方形鋅空氣電池時，氣體擴(kuò)散層、空氣電極和堿性隔膜紙依次置于所述正極殼內(nèi)并壓緊，所述鋅膏置于所述正極殼內(nèi)，并在所述正極殼內(nèi)攤平；在所述正極殼四周的縫隙中涂抹有耐堿密封膠，再扣上所述負(fù)極殼組成所述方形鋅空氣電池。上述氣體擴(kuò)散層由泡沫鎳形成。另外，上述正極殼外表面設(shè)置有若干透氣孔，所述透氣孔直徑為I. O 5. O毫米， 數(shù)量為30 200個。這樣由于設(shè)置了較大尺寸和較多數(shù)量的氣孔，保證了充足的空氣能夠透過擴(kuò)散層進(jìn)入電池內(nèi)部，提高了方形鋅空氣電池的大電流放電能力。通過上述結(jié)構(gòu)組裝后的鋅空氣電池，開路電壓I. 4V左右，在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行放電測試，放電容量大于25Ah，平均放電電壓約12V。另外，上述正負(fù)極殼可以采用尼龍、聚丙烯(PP)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 等塑料中的一種材料，由于電池正負(fù)極殼采用塑料材料，避免了負(fù)極鋅膏與金屬鋼殼直接接觸發(fā)生腐蝕反應(yīng)，從而提高了電池的放電容量和貯存壽命。上述空氣擴(kuò)散層可以采用泡沫鎳、鎳網(wǎng)、泡沫銅、銅網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)等金屬材料。另外，所述的鋅膏還可以采用如下的方法制備而成(I)配制飽和氧化鋅氫氧化鉀溶液，其中氫氧化鉀所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30% 50%。(2)將鋅粉與增稠劑、緩蝕劑和導(dǎo)電劑按質(zhì)量比為100 : (0.5 3.0)(0.5
I.O) (2 10)混合分散均勻形成鋅粉混合物。(3)將⑴中的飽和氧化鋅氫氧化鉀溶液和⑵中的鋅粉混合物混合后攪拌5 30min，使之混合分散均勻，然后抽真空3 IOmin得到鋅膏。上述制備方法中，由于在鋅膏配比中添加了增稠劑、緩蝕劑和導(dǎo)電劑等，可以有效提高方形鋅空氣電池的放電性能和貯存性能。具體實現(xiàn)過程中，所述(2)中增稠劑添加的質(zhì)量為鋅粉質(zhì)量的O. 5 3%，包括聚丙烯酸、聚丙烯酸酯等。所述(2)中緩蝕劑添加的質(zhì)量為鋅粉質(zhì)量的O. 5 1.0%，有無機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑，包括氧化銦(In2O3)、氫氧化銦(In(OH)3)、氧化鉈(Tl2O3)、氧化鉛 (PbO)、氧化鎘(CdO)、氧化鎵(Ga2O3)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)、含氟表面活性劑、十六烷基三甲基溴化銨、吐溫-20、聚乙烯醇中的一種或一種以上混合物。所述(2)中導(dǎo)電劑添加的質(zhì)量為鋅粉質(zhì)量的2 10%，包括導(dǎo)電碳黑、導(dǎo)電乙炔黑、導(dǎo)電石墨中一種或一種以上混合物。綜上所述，采用本實用新型提供的方形鋅空氣電池結(jié)構(gòu)簡單可靠、價格低廉，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種新型的方形鋅空氣電池，其特征在于，所述方形鋅空氣電池包括正極殼、氣體擴(kuò)散層、空氣電極、堿性隔膜紙、鋅膏、密封膠和負(fù)極殼，其中所述氣體擴(kuò)散層、空氣電極和堿性隔膜紙依次置于所述正極殼內(nèi)并壓緊，所述鋅膏置于所述正極殼內(nèi)，并在所述正極殼內(nèi)攤平；在所述正極殼四周的縫隙中涂抹有耐堿密封膠，再扣上所述負(fù)極殼組成所述方形鋅空氣電池。
2.如權(quán)利要求I所述的方形鋅空氣電池，其特征在于，所述氣體擴(kuò)散層由泡沫鎳形成。
3.如權(quán)利要求I所述的方形鋅空氣電池，其特征在于，所述正極殼外表面設(shè)置有若干透氣孔，所述透氣孔直徑為I. O 5. O毫米，數(shù)量為30 200個。
專利摘要本實用新型公開了一種新型的方形鋅空氣電池。所述方形鋅空氣電池包括正極殼、氣體擴(kuò)散層、空氣電極、堿性隔膜紙、鋅膏、密封膠和負(fù)極殼，其中所述氣體擴(kuò)散層、空氣電極和堿性隔膜紙依次置于所述正極殼內(nèi)并壓緊，所述鋅膏置于所述正極殼內(nèi)，并在所述正極殼內(nèi)攤平；在所述正極殼四周的縫隙中涂抹有耐堿密封膠，再扣上所述負(fù)極殼組成所述方形鋅空氣電池。該方形鋅空氣電池結(jié)構(gòu)簡單可靠、價格低廉，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號H01M2/02GK202352801SQ20112050727
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者楊維謙, 王國慶 申請人:北京中航長力能源科技有限公司