專利名稱：積壓式鋅空氣電池單體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣動力電池，尤其是一種積壓式鋅空氣電池單體。
背景技術(shù)：
空氣電池是以金屬作為負(fù)極燃料，空氣中的氧氣作氧化劑，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾姵亍Ｋ饕山饘訇枠O，鹽或堿的水溶液為電解液，空氣極等三部分組成。目前的金屬空氣電池有鎂空氣電池、鋰空氣電池、鋁空氣電池、鐵空氣電池和鋅空氣電池等，其中鋅空氣電池較為常見。鋅空氣電池具有能量密度高、使用穩(wěn)定、存儲壽命長、無噪聲等較多優(yōu)點，目前已逐步應(yīng)用于電子產(chǎn)品電源及動力電源等領(lǐng)域。現(xiàn)有的鋅空氣電池的單體主流結(jié)構(gòu)一般采用雙面空氣電極的結(jié)構(gòu)，一些知名外企都是采用這種設(shè)計，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可以增加單電池與空氣的接觸面積，提高單電池的比功率；但在組裝成電池組時，必須通過極耳進行串聯(lián)，極耳的連接方式均采用焊接連接或外接插式，它的缺點有多個，主要有 ①電子導(dǎo)電的路徑較長；②當(dāng)鋅空氣電池回收再生時，整個拆裝再生復(fù)雜繁瑣，很費工時； ③再生的材料損耗更大；④當(dāng)電池成組使用時體積較大，安裝使用不方便。因此，急需出現(xiàn)一種便于組裝成電池組且高效環(huán)保并具有良好使用效果的積壓式鋅空氣電池單體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種便于組裝成電池組且高效環(huán)保并具有良好使用效果的積壓式鋅空氣電池單體。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種積壓式鋅空氣電池單體，包括基座框架，基座框架一側(cè)面密封固定有耐堿金屬負(fù)極板，該耐堿金屬負(fù)極板與基座框架形成敞口的燃料倉，燃料倉內(nèi)布有鋅膏，燃料倉上密封設(shè)置有隔膜紙；基座框架上設(shè)有補液口，基座框架上開有與補液口相通的補液槽，該補液槽內(nèi)側(cè)的基座框架上開有一組與燃料倉相通的進液口，補液槽外側(cè)的基座框架上開有密封槽，該密封槽內(nèi)設(shè)有密封條，密封條上方設(shè)有空氣電極，空氣電極處壓緊設(shè)置有積壓器。這樣，在單電池生產(chǎn)安裝時，將鋅膏涂布于燃料倉內(nèi)，涂勻一定厚度，再在鋅膏上附隔膜紙，隔膜紙略大于鋅膏面積，在密封槽內(nèi)放入密封條，在其上平覆空氣電極，并上附壓緊固積壓器，至此積壓式鋅空氣電池單體安裝完畢。使用前，將電解液從補液口通入補液槽再從進液口進入燃料倉與鋅膏作用。在回收再生利用時需要更換鋅膏，只需取下積壓器、隔膜紙就能進行操作，非常簡便；而且回收再生途中廢料產(chǎn)生極少，大大減少能源浪費，真正起到高效環(huán)保的作用。進一步，基座框架外側(cè)設(shè)有一組安裝耳，耐堿金屬負(fù)極板側(cè)邊設(shè)有與該安裝耳對應(yīng)匹配的加強耳，耐堿金屬負(fù)極板、加強耳密閉鑲嵌于基座框架一側(cè)。這樣，安裝耳在組裝電池組時起到定位固定的作用，安裝時只需電池組耐堿金屬負(fù)極板的襯面向上，在空氣電極上方放入積壓器，通過螺桿依次穿過各電池單體基座框架上的安裝耳，再用緊固螺母擰緊固定即可。整個過程方便快捷，解決了目前現(xiàn)有加工設(shè)備中一體加工方式的繁瑣、復(fù)雜、 浪費等問題。
耐堿金屬負(fù)極板上設(shè)有一組均勻分布的積壓凸點。積壓凸點的設(shè)置可增加電流過截面積，具有減少內(nèi)阻的作用。更進一步，補液槽環(huán)繞設(shè)置于燃料倉側(cè)邊的基座框架上。這樣便于電解液均勻進入燃料倉，提高電池的穩(wěn)定性。積壓器為金屬墊圈，該金屬墊圈上設(shè)有波浪式彎折結(jié)構(gòu)。這樣能增加空氣進氣流通通道，有效地宿短了電池單體在組裝成電池組后的導(dǎo)電路徑和增加電流過截面積，減少了這一部分的內(nèi)阻，有效地減少了電池組裝和拆分的工時。基座框架具有ABS塑料注塑結(jié)構(gòu)。ABS塑料注塑結(jié)構(gòu)具有良好的抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及耐電氣性，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，并可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工。本發(fā)明有益的效果是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)合理、緊湊，通過基座框架與空氣電極、積壓器、耐堿金屬負(fù)極板等各部件相互合理的固定設(shè)置，解決目前鋅空氣電池電子導(dǎo)電的路徑較長，回收再生費時費工費料，體積龐大易變形等諸多問題，有效地縮短了電池單體在組裝成電池組后的導(dǎo)電路徑和增加電流過截面積，減少內(nèi)阻；同時各組件安裝、再生操作簡便， 最大程度的減少零件損耗。本發(fā)明成本合理，性價比高，使用效果好，值得推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明中基座框架的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中積壓器的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明中空氣電極的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明中耐堿金屬負(fù)極板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明爆炸圖。附圖標(biāo)記說明基座框架1，耐堿金屬負(fù)極板2，燃料倉3，鋅膏4，隔膜紙5，補液口 6，補液槽7，進液口 8，密封槽9，密封條10，空氣電極11，積壓器12，積壓凸點13，金屬墊圈 14，波浪式彎折結(jié)構(gòu)15，安裝耳16，加強耳17。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明
參照附圖本實施例中的這種積壓式鋅空氣電池單體，包括基座框架1，基座框架1 一側(cè)面密封固定有耐堿金屬負(fù)極板2，該耐堿金屬負(fù)極板2與基座框架1形成敞口的燃料倉 3，燃料倉3內(nèi)布有鋅膏4，燃料倉3上密封設(shè)置有隔膜紙5 ；基座框架1上設(shè)有補液口 6，基座框架1上開有與補液口 6相通的補液槽7，該補液槽7內(nèi)側(cè)的基座框架1上開有一組與燃料倉3相通的進液口 8，補液槽7外側(cè)的基座框架1上開有密封槽9，該密封槽9內(nèi)設(shè)有密封條10，密封條10上方設(shè)有空氣電極11，空氣電極11處壓緊設(shè)置有積壓器12。基座框架1外側(cè)設(shè)有一組安裝耳16，耐堿金屬負(fù)極板2側(cè)邊設(shè)有與該安裝耳16對應(yīng)匹配的加強耳17，耐堿金屬負(fù)極板2、加強耳17密閉鑲嵌于基座框架1 一側(cè)。耐堿金屬負(fù)極板2上設(shè)有一組均勻分布的積壓凸點13。更進一步，補液槽7環(huán)繞設(shè)置于燃料倉3側(cè)邊的基座框架 1上。積壓器12為金屬墊圈14，該金屬墊圈14上設(shè)有波浪式彎折結(jié)構(gòu)15。基座框架1具有ABS塑料注塑結(jié)構(gòu)。在單電池生產(chǎn)安裝時，耐堿金屬負(fù)極板2的襯面向上，將鋅膏4涂布于燃料倉3內(nèi)，涂布厚度為3 mm，再在鋅膏4上附隔膜紙5，隔膜紙5略大于鋅膏4面積，在密封槽9 內(nèi)放入密封條10，在其上平覆空氣電極11，并上附壓緊固積壓器12，安裝耳16在組裝電池組時起到定位固定的作用，通過螺桿依次穿過各電池單體基座框架1上的安裝耳16，再用緊固螺母擰緊固定即可，至此積壓式鋅空氣電池單體安裝完畢。使用前，將電解液從補液口 6通入補液槽7再從進液口 8進入燃料倉3與鋅膏5作用。在回收再生利用時需要更換鋅膏5，只需取下積壓器12、隔膜紙5就能進行操作，非常簡便；而且回收再生途中廢料產(chǎn)生極少，大大減少能源浪費，真正起到高效環(huán)保的作用。耐堿金屬負(fù)極板用0. 5 mm的不銹鋼板材沖壓成9 X 18的負(fù)極槽底板，耐堿金屬負(fù)極板上的積壓凸點是一些直徑為6 mm，深度為3. 5 mm的球冠，球冠布置成間距為IOX 10 mm 的陣列。在底板四周用ABS塑料注塑成型為基座框架1，燃料倉是18X8X3 mm的立方空間， 燃料倉外是補液槽，補液槽深度為3 mm,寬度為3 mm,補液槽和燃料倉通過進液口連通，補液槽外圍的密封槽為0形密封槽，密封槽的直徑為2 mm，密封槽的外圍設(shè)置六個組安裝耳。 積壓器用0. 5 mm的不銹鋼沖壓成如圖2所示的部件，沖出得凹槽深度為1. 5 mm,間距10 mm。 密封條選用直徑2毫米的0橡膠條；隔膜紙用普通堿性電池隔膜紙；鋅膏是用100-250目鋅粉、35%氫氧化鉀溶液另加聚合物調(diào)制而成的膏狀物。根據(jù)需要不同電壓大小的需求，可選擇合適數(shù)量的電池單體進行組合固定可達到最佳效果。電池單體在耐堿金屬負(fù)極板和積壓器的作用下，能極大延長使用壽命，體積小而且不會變形，適合電子產(chǎn)品電源及動力電源。雖然本發(fā)明已通過參考優(yōu)選的實施例進行了圖示和描述，但是，本專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可作形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣變化。
權(quán)利要求
1.一種積壓式鋅空氣電池單體，包括基座框架(1 )，其特征是所述基座框架(1) 一側(cè)面密封固定有耐堿金屬負(fù)極板(2)，該耐堿金屬負(fù)極板(2)與基座框架(1)形成敞口的燃料倉(3)，所述燃料倉(3)內(nèi)布有鋅膏(4)，所述燃料倉(3)上密封設(shè)置有隔膜紙(5)；所述基座框架(1)上設(shè)有補液口(6)，所述基座框架(1)上開有與補液口(6)相通的補液槽(7)，該補液槽(7)內(nèi)側(cè)的基座框架(1)上開有一組與燃料倉(3)相通的進液口(8)，所述補液槽(7) 外側(cè)的基座框架(1)上開有密封槽(9)，該密封槽(9)內(nèi)設(shè)有密封條(10)，所述密封條(10) 上方設(shè)有空氣電極(11)，空氣電極(11)處壓緊設(shè)置有積壓器(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的積壓式鋅空氣電池單體，其特征是所述基座框架(1)外側(cè)設(shè)有一組安裝耳(16)，所述耐堿金屬負(fù)極板(2)側(cè)邊設(shè)有與該安裝耳(16)對應(yīng)匹配的加強耳 (17)，所述耐堿金屬負(fù)極板(2)、加強耳(17)密閉鑲嵌于基座框架(1) 一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的積壓式鋅空氣電池單體，其特征是所述耐堿金屬負(fù)極板(2 )上設(shè)有一組均勻分布的積壓凸點(13 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的積壓式鋅空氣電池單體，其特征是所述補液槽(7)環(huán)繞設(shè)置于燃料倉(3 )側(cè)邊的基座框架(1)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的積壓式鋅空氣電池單體，其特征是所述積壓器(12)為金屬墊圈(14)，該金屬墊圈(14)上設(shè)有波浪式彎折結(jié)構(gòu)(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4的積壓式鋅空氣電池單體，其特征是所述基座框架(1)具有 ABS塑料注塑結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種積壓式鋅空氣電池單體，包括基座框架，基座框架一側(cè)面密封固定有耐堿金屬負(fù)極板，該耐堿金屬負(fù)極板與基座框架形成敞口的燃料倉，燃料倉內(nèi)布有鋅膏，燃料倉上密封設(shè)置有隔膜紙；基座框架上設(shè)有補液口，基座框架上開有與補液口相通的補液槽，該補液槽內(nèi)側(cè)的基座框架上開有一組與燃料倉相通的進液口，補液槽外側(cè)的基座框架上開有密封槽，該密封槽內(nèi)設(shè)有密封條，密封條上方設(shè)有空氣電極，空氣電極處壓緊設(shè)置有積壓器。本發(fā)明解決目前鋅空氣電池電子導(dǎo)電的路徑較長，回收再生費時費工費料，體積龐大易變形等諸多問題，有效地縮短了電池單體在組裝成電池組后的導(dǎo)電路徑和增加電流過截面積，減少內(nèi)阻；同時各組件安裝、操作簡便，減少零件損耗。
文檔編號H01M2/10GK102412431SQ20111036886
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者徐獻芝, 羅君, 金孔余, 金孔元 申請人:浙江星源動力科技有限公司