一種極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置，其特征在于該裝置主要包括放卷機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、陰極板、電池槽、收卷機(jī)構(gòu)和箱體，所述陽(yáng)極板采用片式結(jié)構(gòu)，包括陽(yáng)極集流體和鋅膏,制作時(shí)將鋅膏涂于陽(yáng)極集流體上；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V型結(jié)構(gòu)，由設(shè)計(jì)數(shù)量安裝在箱體底面上的傳動(dòng)軸組成；所述陰極板采用模具注塑成型，做成與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的V型結(jié)構(gòu)，陰極板的下側(cè)與電池槽中的電解液接觸，防水透氣層可使陰極板的上側(cè)直接與空氣接觸，在陰極板與箱體的箱蓋接觸面處由碳板上引出正極耳，構(gòu)成正極輸出端；所述電池槽放置在兩側(cè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心，電池槽內(nèi)裝有電化學(xué)反應(yīng)的電解液；所述收卷機(jī)構(gòu)的導(dǎo)電支架一端引出負(fù)極耳，構(gòu)成負(fù)極輸出端。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋅空電池技術(shù)，具體為一種極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置，主要應(yīng)用于需要移動(dòng)電源供電的設(shè)備，尤其適合作為電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)車(chē)等設(shè)備的動(dòng)力電源。
【背景技術(shù)】
[0002]鋅空電池的陽(yáng)極是起催化作用的碳從空氣中吸收的氧，陰極是金屬鋅，電解液是高濃度的氫氧化鉀水溶液，具有比能量高，無(wú)污染，放電電壓平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，被稱(chēng)為是“面向21世紀(jì)的綠色能源”。
[0003]但現(xiàn)有鋅空電池保存的關(guān)鍵在于電池正極貼有密封封條，除非電池準(zhǔn)備立刻使用，否則不能取下正極密封封條。如果鋅空電池的密封封條被撕下，空氣就會(huì)立即進(jìn)入電池內(nèi)部，激活電化學(xué)反應(yīng)，電池處于工作狀態(tài)，此時(shí)即使再貼上密封封條，電化學(xué)反應(yīng)也會(huì)繼續(xù)下去，直到電池電量耗盡。因此現(xiàn)有鋅空電池僅適用于在短期內(nèi)耗用完電池的場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置。該裝置設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用方便特別適合作為電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)車(chē)等設(shè)備的動(dòng)力電源。
[0005]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置，其特征在于該裝置主要包括放卷機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、陰極板、電池槽、收卷機(jī)構(gòu)和箱體，所述放卷機(jī)構(gòu)包括放卷軸，軸承，軸承座，軸肩、圓螺母和螺釘，放卷軸通過(guò)軸承安裝在軸承座上，陽(yáng)極板卷繞在放卷軸上，兩側(cè)分別用軸肩和圓螺母固定；
[0006]所述陽(yáng)極板采用片式結(jié)構(gòu)，包括陽(yáng)極集流體和鋅膏，制作時(shí)將鋅膏涂于陽(yáng)極集流體上；
[0007]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V型結(jié)構(gòu)，由設(shè)計(jì)數(shù)量安裝在底座上的傳動(dòng)軸組成；
[0008]所述陰極板采用模具注塑成型，做成與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的V型結(jié)構(gòu)，中間為空心結(jié)構(gòu)，包括防水透氣層，陽(yáng)極集流體和碳板；安裝時(shí)，將防水透氣層和陽(yáng)極集流體貼附在碳板上，陰極板的下側(cè)與電池槽中的電解液接觸，防水透氣層可使陰極板的上側(cè)直接與空氣接觸，在陰極板與箱體的箱蓋接觸面處由碳板上引出正極耳，構(gòu)成正極輸出端；
[0009]所述電池槽放置在兩側(cè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心，電池槽內(nèi)裝有電化學(xué)反應(yīng)的電解液；
[0010]所述收卷機(jī)構(gòu)包括收卷軸，銅片，導(dǎo)電刷，導(dǎo)電支架和負(fù)極耳，銅片包覆在收卷軸上，反應(yīng)后的陽(yáng)極板卷繞在銅片上，導(dǎo)電刷夾緊銅片，導(dǎo)電支架的一端引出負(fù)極耳，構(gòu)成負(fù)極輸出端，導(dǎo)電支架的另一端固定在箱體上。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置采用了鋅極片輸送結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)鋅極片在電解液中的緩慢移動(dòng)與快速進(jìn)出。其創(chuàng)新點(diǎn)主要是將鋅空電池裝置的鋅極片由靜止結(jié)構(gòu)改為運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，使鋅極片可在不需要發(fā)電時(shí)脫離電解液，為徹底解決鋅空電池自放電問(wèn)題開(kāi)辟了新的研究途徑，并具有設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，特別適合作為電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)車(chē)等設(shè)備的動(dòng)力電源。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置的一種實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置的一種實(shí)施例的放卷機(jī)構(gòu)I的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置的一種實(shí)施例的陽(yáng)極板2的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置的一種實(shí)施例的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置的一種實(shí)施例的陰極板4的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖5 (I)為陰極板4各部分安裝示意圖，圖5 (2)為碳板43的左視結(jié)構(gòu)示意圖，圖5 (3)為碳板43的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6為本實(shí)用新型極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置的一種實(shí)施例的收卷機(jī)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，圖6 (I)為收卷機(jī)構(gòu)6的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖6 (2)為收卷機(jī)構(gòu)6的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，放卷機(jī)構(gòu)1、陽(yáng)極板2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、陰極板4、電池槽5、收卷機(jī)構(gòu)6和箱體7?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置運(yùn)用鋅極片與發(fā)電環(huán)境的脫開(kāi)隔離結(jié)構(gòu)控制電池裝置自放電的發(fā)生，提出了極片運(yùn)動(dòng)中發(fā)電的新概念，構(gòu)思出一種全新的鋅空電池結(jié)構(gòu)。
[0021]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)裝置，參見(jiàn)圖1-6)，其特征在于該裝置主要包括放卷機(jī)構(gòu)1、陽(yáng)極板2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、陰極板4、電池槽5、收卷機(jī)構(gòu)6和箱體7。
[0022]所述放卷機(jī)構(gòu)I包括放卷軸11，軸承12，軸承座13，軸肩14，圓螺母15和螺釘16。放卷軸11通過(guò)軸承12安裝在軸承座13上，陽(yáng)極板2卷繞在放卷軸11上，兩側(cè)分別用軸肩14和圓螺母15固定。所述軸承座13優(yōu)選為上下組合式，并由螺釘16固定。
[0023]所述陽(yáng)極板2采用片式結(jié)構(gòu)，包括陽(yáng)極集流體21和鋅膏22，陽(yáng)極集流體21優(yōu)選鍍鎳銅網(wǎng)。制作時(shí)將鋅膏22涂于鍍鎳銅網(wǎng)上，并且為了保證制成的陽(yáng)極板2有足夠的強(qiáng)度以及多孔性，在鋅膏22上要加載足夠的壓力，使之成型。
[0024]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3為V型結(jié)構(gòu)，由設(shè)計(jì)數(shù)量的安裝在底座31上的傳動(dòng)軸32組成，以保證陽(yáng)極板2的傳輸與充分反應(yīng)。
[0025]所述陰極板4采用模具注塑成型，做成與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3對(duì)應(yīng)的V型結(jié)構(gòu)，陰極板4中間為空心結(jié)構(gòu)，包括防水透氣層41，陽(yáng)極集流體42和碳板43 ;安裝時(shí)，將防水透氣層41和陽(yáng)極集流體42貼附在碳板43上，陰極板4的下側(cè)與電池槽5中的電解液接觸，防水透氣層41可使陰極板4的上側(cè)直接與空氣接觸。在陰極板4與箱體7的箱蓋接觸面處由碳板43上引出正極耳44，構(gòu)成正極輸出端。[0026]所述電池槽5放置在兩側(cè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心，電池槽5內(nèi)裝有電化學(xué)反應(yīng)的電解液。電化學(xué)反應(yīng)的電解液優(yōu)選濃氫氧化鉀溶液。
[0027]所述收卷機(jī)構(gòu)6包括收卷軸61，銅片62，導(dǎo)電刷63，導(dǎo)電支架64和負(fù)極耳65。銅片62包覆在收卷軸61上，反應(yīng)后的陽(yáng)極板2卷繞在銅片62上，導(dǎo)電刷63夾緊銅片62，由導(dǎo)電支架64的一端引出負(fù)極耳65,構(gòu)成負(fù)極輸出端,導(dǎo)電支架64的另一端固定在箱體7上。
[0028]本實(shí)用新型裝置中所述的放卷軸11、傳動(dòng)軸32和收卷軸61的軸承座均為上下組合式，上下軸承座均由螺釘固定。需要更換鋅卷時(shí)，擰開(kāi)各軸承座上端的螺釘即可將支座上端拆下，然后便可抬起鋅卷軸進(jìn)行更換。
[0029]本實(shí)用新型裝置未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
[0030]本實(shí)用新型裝置的工作原理和過(guò)程是:本實(shí)用新型裝置設(shè)計(jì)采用了鋅片輸送機(jī)構(gòu)。初始發(fā)電時(shí)，外供電源驅(qū)動(dòng)收卷機(jī)構(gòu)6緩慢拖動(dòng)未放電的鋅極片運(yùn)動(dòng)，由放卷機(jī)構(gòu)I經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3進(jìn)入電池槽5中，結(jié)合由陰極板4吸附的氧氣，發(fā)電條件具備，鋅空電池開(kāi)始放電工作。由正極耳44和負(fù)極耳65處引出導(dǎo)線即可采集電能，供外接用電設(shè)備及自身收、放卷機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備使用，反應(yīng)后的鋅片被卷繞在收卷機(jī)構(gòu)6上；不需發(fā)電時(shí)，放卷機(jī)構(gòu)I的放卷軸11靠電驅(qū)動(dòng)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)反向旋轉(zhuǎn)，收卷機(jī)構(gòu)6配合放卷,鋅極片反向移動(dòng),參與放電反應(yīng)的鋅極片從電池槽5中快速撤出，當(dāng)鋅極片從電池槽5中撤出之后，系統(tǒng)也就不再具備發(fā)電條件，自放電問(wèn)題就會(huì)徹底解決。
[0031]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的裝置特征在于可實(shí)現(xiàn)鋅極片在運(yùn)動(dòng)中發(fā)電，不需要發(fā)電時(shí)，使鋅片脫離電解液，可有效防止鋅空電池的自放電現(xiàn)象。
[0032]本實(shí)用新型裝置采用鋅極片運(yùn)動(dòng)中發(fā)電的全新電池結(jié)構(gòu)，可解決鋅空電池應(yīng)用中的自放電問(wèn)題。另外，只要在公路沿線設(shè)置鋅板的機(jī)械式整體更換站，其效果如同現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的加油站，可以為使用者提供很大的方便，而且更換下來(lái)的氧化鋅可在專(zhuān)門(mén)的工廠進(jìn)行回收處理，實(shí)現(xiàn)鋅的再利用循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置，其特征在于該裝置主要包括放卷機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、陰極板、電池槽、收卷機(jī)構(gòu)和箱體，所述放卷機(jī)構(gòu)包括放卷軸，軸承，軸承座，軸肩、圓螺母和螺釘，放卷軸通過(guò)軸承安裝在軸承座上，陽(yáng)極板卷繞在放卷軸上，兩側(cè)分別用軸肩和圓螺母固定； 所述陽(yáng)極板采用片式結(jié)構(gòu)，包括陽(yáng)極集流體和鋅膏，制作時(shí)將鋅膏涂于陽(yáng)極集流體上； 所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V型結(jié)構(gòu)，由設(shè)計(jì)數(shù)量安裝在底座上的傳動(dòng)軸組成； 所述陰極板采用模具注塑成型，做成與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的V型結(jié)構(gòu)，中間為空心結(jié)構(gòu)，包括防水透氣層，陽(yáng)極集流體和碳板；安裝時(shí)，將防水透氣層和陽(yáng)極集流體貼附在碳板上，陰極板的下側(cè)與電池槽中的電解液接觸，防水透氣層可使陰極板的上側(cè)直接與空氣接觸，在陰極板與箱體的箱蓋接觸面處由碳板上引出正極耳，構(gòu)成正極輸出端； 所述電池槽放置在兩側(cè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中心，電池槽內(nèi)裝有電化學(xué)反應(yīng)的電解液； 所述收卷機(jī)構(gòu)包括收卷軸，銅片，導(dǎo)電刷，導(dǎo)電支架和負(fù)極耳，銅片包覆在收卷軸上，反應(yīng)后的陽(yáng)極板卷繞在銅片上，導(dǎo)電刷夾緊銅片，導(dǎo)電支架的一端引出負(fù)極耳，構(gòu)成負(fù)極輸出端，導(dǎo)電支架的另一端固定在箱體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置，其特征在于所述放卷軸、傳動(dòng)軸和收卷軸的軸承座均為上下組合式，上下軸承座均由螺釘固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置，其特征在于所述陽(yáng)極集流體選取鍍鎳銅網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極片運(yùn)動(dòng)式鋅空電池裝置，其特征在于所述電化學(xué)反應(yīng)的電解液為濃氫氧化鉀溶液。
【文檔編號(hào)】H01M4/06GK203721850SQ201420079454
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】肖艷軍, 孟憲樂(lè) 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)