專利名稱：便攜終端設備鋅空氣電池模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種便攜終端設備鋅空氣電池模塊。
背景技術：
隨著微電子和通訊事業(yè)迅速發(fā)展，人們生活水平日益提高，生活節(jié)奏的加快，終端設備配備量越來越大，這就意味著終端設備的電池用量也越來越大，而現(xiàn)通用的電池大多采用鎳氫電池和鋰離子電池，它們能量相對較低且不環(huán)保。
鋅空氣電池具有容量大，比能量高，放電性能穩(wěn)定，原材料便宜易得，生產和使用過程均無環(huán)境污染等優(yōu)點，是一種被國內外公認的面向21世紀的新型“綠色能源”。如何將其應用到終端設備上是亟待解決的問題。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種環(huán)保且易攜帶的便攜終端設備鋅空氣電池模塊。此電池模塊可廣泛應用于微電子、通訊和軍用設備等領域，且能與市場同型號商品便攜設備電池塊互換，價格低、容量高，是一次性的鋅—空；氣電池模塊。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案一種便攜終端設備鋅空氣電池模塊，包括電池模塊外殼體，在外殼體內置有一組相互聯(lián)在一起的單體電池；所述的單體電池各具有空氣陰極組和陽極組，兩極組壓合在一起，中心空腔內置有電解液，所述的空氣陰極組最外為帶空氣孔的陰極外殼體，再由外至內是空氣陰極殼體與陽極殼體，二者之間置有密封圈，陰極組與陽極組之間置有隔膜。
至少兩只小方形單體電池串聯(lián)或并聯(lián)在一起或一組小方形單體電池串并聯(lián)交互結合在一起。
所述的空氣陰極組和陽極組兩極組用扣邊或熔接方法壓在一起。
所述的外殼的封口方式采用熱封成型或超聲波熔接封口。
所述的陽極內填氫氧化鉀增稠劑和鋅粉調成的膏狀物，亦可再填有緩蝕劑。
所述的陰極殼體是0.3mm鍍鎳JIS SPCEN-SB(SD)鋼帶沖壓而成，或ABS、增強聚丙烯二者之一注塑而成。在正極殼體平面沖有直徑為0.5-1.5mm按一定規(guī)則組成的透氣孔若干個，所述陽極殼體可由0.3mm鍍銅JISSPCEN-SB(SD)鋼帶沖壓而成，也可以用ABS或增強聚丙烯注塑而成。
本實用新型技術方案所述便攜終端設備鋅空氣電池模塊的單體電池殼體可采用金屬或塑料，金屬殼體單體電池所用的方形密封圈由尼龍-1010或尼龍6627101R樹脂注塑而成。塑料殼體的單體電池所用方形密封圈用尼龍-1010或尼龍6627101R樹脂注塑而成，也可以用硅膠硫化而成。
本實用新型技術方案，在所述陰極組殼體空氣透氣孔處貼有封口紙。
本實用新型的優(yōu)點是1、體積小性能高，當量體積和重量的放電容量大，是鎳氫電池和鋰離子電池5-10倍電容量。
2、攜帶、使用簡便，且根據電器要求可將單體任意組合成電池模塊。
3、陰極組憎水性好，減少電池漏堿，電池透氣孔用封口紙封閉，防止電池在貯存中電性能下降，提高了電池的貯存壽命。
4、具有優(yōu)良的安全和“綠色環(huán)?！毙阅?。
5、耐沖擊和震動。


圖1為本實用新型的單體電池結構示意圖(主視)圖2為本實用新型的單體電池結構示意圖(俯視)具體實施方式
本實用新型便攜終端設備鋅空氣電池模塊包括一電池外殼體，在殼體內置有一組相互串或并聯(lián)的單體電池，外殼的封口方式采用熱封成型或超聲波熔接封口。
所述的單體電池結構如圖1、圖2所示，各具有空氣陰極組7和陽極組2，兩極組用扣壓或熔接方法壓在一起，中心空腔內置有電解液3，所述的空氣陰極最外為帶有空氣孔9的陰極外殼體4，陽極外殼體1(陽極沒有空氣孔)，陰極組與陽極組之間起隔離作用有維尼龍隔膜6，陽極組與空氣陰極組封合處緊貼著密封圈5，空氣陰極組外殼的空氣透氣空處貼有封口紙8，所述的密封圈可用尼龍—1010、尼龍6627101R樹脂或硅膠。
所述的鋅陽極用氫氧化鉀增稠劑和鋅粉適當比例混合調成膏狀物，亦可加一定比例緩蝕劑，如氧化鋅(ZnO)。
所述的空氣陰極組是一種氣體擴散電極，為氧在電液中還原或氫氧根離子的三相反應提供表面積大的催化基片。防水透氣膜用乙炔黑與高分子塑料熱壓成形，催化層用炭和氧化物以及氟塑料混煉碾壓而成，集流體為泡沫鎳。
由以上部分裝配而成方形單體電池，將若干只單體電池串或并聯(lián)連接裝入相應的配套塑料外殼內即組成便攜終端設備鋅空氣電池模塊。
本實用新型用于便攜終端設備鋅空氣電池模塊單體電池陰極的空氣擴散層，防水透氣膜和催化層部分所占的體積比同類型電池的陰極部分所占體積小，多余部分可以充填更多的鋅陽極。因此，與同體積的電池比較，可以得到更大的電容量。作為陰極活性物質的空氣孔進入電池內部，通過空氣擴散層、防水透氣膜，催化層供給空氣陰極，在空氣陰極中形成的氣、液、固三相界進行放電反應。在電池中使用空氣擴散層目的是向空氣陰極均勻全面地供給氧氣。防水透氣膜是防止通過空氣陰極電解液漏出電池外?？諝怅帢O殼面的空氣孔可用封口紙封閉，其作用防止電池在貯存中電池性能下降，使用時再打開。
上述用于便攜終端設備鋅空氣電池模塊單體電池工作原理(1)空氣陰極反應實質在單體電池中，空氣陰極的氧被電化學還原為氫氧離子
(2)金屬陽極反應實質在單體電池中，鋅電極中鋅在堿性溶液中產生氧化鋅
在過量的堿中，形成可溶性的鋅酸根離子電解液KOH采用d＝1.30～1.45且加緩蝕劑ZnO的含水電解液——KOH電解液。
①空氣陰極的制造空氣陰極制作運用電化學技術，電催化技術，膜分離等技術，采用新材料和先進的科學技術手段。
空氣陰極透氣膜、泡沫鎳、集流體和催化膜片一體制成，透氣膜需要一定的彈性和強度，否則電池組裝后透氣膜易破損和漏液。導電材料與粘接劑的比例直接影響電池透氣性能和電性能。催化膜主要作用是吸附和催化氧氣，催化膜的催化性能較好且較經濟。催化膜用催化材料和有機粘接劑混合碾成型，催化材料與有機粘接劑比例要適當，催化膜厚度一般控制在0.16～0.2mm為佳，將透氣膜、集流與催化膜壓熱一體備用，上述空氣陰極的制造，達到極好使用效果。
②鋅陽極的制造鋅陽極主要由鋅粉、稠化劑、緩蝕劑和含有氧化鋅的KOH溶液組成。鋅陽極由適當比例攪拌成凝膠物，此陽極不含汞等有毒有害物質對環(huán)境無污染。
③電池的組裝選用ABS或增強聚丙烯注塑電池模塊的外殼，外殼上部和兩側按一定比例開有2～3.0mm若干個空氣孔，依據不同型號電器，將單體電池串或并聯(lián)連接置于外殼中，采用熱合成型或超聲波熔接成型。
本實用新型便攜終端設備鋅空氣電池模塊，具有比能量高，其容量是同體積容量鎳氫電池、鋰離子電池5-10倍。
本實用新型便攜終端設備鋅空氣電池模塊，工藝簡單可靠，結構設計合理，成本低、適合批量生產。
本實用新型便攜終端設備鋅空氣電池模塊，可任意用于不同型號的移動終端設備上，具有重要的經濟和社會效益。
權利要求1.一種便攜終端設備鋅空氣電池模塊，包括電池模塊外殼體，其特征在于在外殼體內置有一組相互聯(lián)在一起的單體電池；所述的單體電池各具有空氣陰極組和陽極組，兩極組壓合在一起，中心空腔內置有電解液，所述的空氣陰極組最外為帶空氣孔的陰極外殼體，再由外至內是空氣陰極殼體與陽極殼體，二者之間置有密封圈，陰極組與陽極組之間置有隔膜。
2.根據權利要求1所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于至少兩只小方形單體電池串聯(lián)或并聯(lián)在一起。
3.根據權利要求1所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于所述的兩極組用扣邊或熔接方法壓在一起。
4.根據權利要求1所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于所述的一組小方形單體電池串并聯(lián)交互結合在一起。
5.根據權利要求1所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于所述的外殼的封口方式采用熱封成型或超聲波熔接封口。
6.根據權利要求1所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于在陰極組殼體空氣透氣孔處貼有封口紙。
7.根據權利要求1所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于所述的陽極內填氫氧化鉀增稠劑和鋅粉調成的膏狀物。
8.根據權利要求7所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于所述的陽極內還填有緩蝕劑。
9.根據權利要求1所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于所述的陰極殼體是0.3mm鍍鎳JIS SPCEN-SB(SD)鋼帶沖壓而成，或ABS、增強聚丙烯二者之一注塑而成；所述陽極殼體是0.3mm鍍銅JIS SPCEN-SB(SD)鋼帶沖壓而成，或ABS、增強聚丙烯二者之一注塑而成。
10.根據權利要求1所述的便攜終端設備鋅空氣電池模塊，其特征在于所述的小方形單體電池的殼體為金屬或塑料殼體，陰陽間隔所用方形密封圈為尼龍-1010或尼龍6627101R樹脂注塑而成，亦或為硅膠硫化而成。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜終端設備鋅空氣電池模塊，包括一方形結構的電池外殼體，在外殼內置有一只以上聯(lián)在一起的小方形單體電池，在電池陰極殼體上有一個以上的空氣透氣孔，其上并置有隔膜；電池陽極殼體內置有稠狀鋅膏；陰極與陽極殼體之間有一層密封圈，用扣邊和熔接的方法將兩極組壓在一起。外殼的封口方式采用熱封成型或超聲波熔接封口。在陰極組殼體空氣透氣孔處貼有封口紙。所述的陽極內填氫氧化鉀增稠劑和緩蝕劑和鋅粉調成的膏狀物。
文檔編號H04Q7/20GK2859832SQ200520128750
公開日2007年1月17日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權日2005年12月30日
發(fā)明者周利民, 周躍民, 王菁迅, 劉偉春, 陳大橋 申請人:北京長力聯(lián)合能源技術有限公司