空气锌二次电池制造技术

本发明专利技术涉及空气锌二次电池，更详细地说是包括空气阳极部、隔膜(separator)以及锌凝胶阴极部的空气锌二次电池，其中，所述锌凝胶阴极部在内部包括至少一个网(mesh)或者泡沫(foem)状的中间层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气锌二次电池
本专利技术涉及氧气排放效率高的空气锌二次电池。
技术介绍
电化学电源是指通过电化学反应能够产生电能的装置，并且空气锌二次电池也属于所述电化学电源。空气锌二次电池采用锌凝胶阴极部，而该锌凝胶阴极部由在放电过程中转化为锌氧化物的锌凝胶制成，而阳极是作为含有水分子的渗透性的膜，采用与空气中的氧气接触产生氢氧化物离子的膜状空气阳极部。如上所述的空气锌二次电池相比于现有的氢燃料电池具有非常多的优点。尤其是，诸如锌的燃料可作为金属或者其氧化物很丰富，因此具有由空气锌二次电池提供的能源供应不会可视地耗尽的优点。另外，现有的锌燃料电池要求再充填，相反地空气锌二次电池则可用电进行再充电使用，并且具有能够传达比通常的染料电池(<0.8V)高的输出电压(1.4V)的优点。如上所述，能放电以及充电的空气锌二次电池随着放电的进行，锌凝胶阴极部的锌成为氧化锌，相反地，在充电时氧化锌的氧气被分离并排出以变成原来的锌。即，在充分放电的情况下，锌凝胶阴极部的氧气排放效率越高，空气锌二次电池的充电性能也随着提高。但是，现有的空气锌二次电池在充电时排放氧气，其中具有无法顺利排放存在于锌凝胶阴极部的内部的氧气的问题，因此为了提高空气锌二次电池的充电性能，提高存在于锌凝胶阴极部内的氧气的排放效率是重要的。
技术实现思路
(要解决的问题)本专利技术是为了解决如上所述的问题而提出的，目的在于提供能够有效排放存在于锌凝胶阴极部内部的氧气的空气锌二次电池。(解决问题的手段)本专利技术涉及空气锌二次电池，更详细地说是包括空气阳极部、隔膜(separator)以及锌凝胶阴极部的空气锌二次电池，其中在所述锌凝胶阴极部内部包括至少一个网(mesh)或者泡沫(foem)状的中间层。(专利技术的效果)本专利技术的空气锌二次电池具有如下的效果：存在于锌凝胶阴极部内部的氧气排放效率高，因此充电性能比现有的空气锌二次电池更加优秀。附图说明图1是示出本专利技术的空气锌二次电池的结构的侧剖视图。图2是示出用于表示本专利技术的中间层的排列结构的一示例的锌凝胶阴极部的横剖视图。图3是示出本专利技术的中间层的排列结构的另一示例的横剖视图。具体实施方法对于本专利技术可施加各种变化，并且可具有各种实施例，其中将特定实施例示出在图面，并在详细的说明进行详细说明。但是这并不是要将本专利技术限定于特定的实施形态，而是应该理解为包括本专利技术的思想以及技术范围内的所有变化、均等物乃至代替物。在说明本专利技术时，若认为相关的公知技术的具体说明可使本专利技术的要点不清楚的情况下，将省略其详细说明。在本申请中使用的用语只是为了说明特定的实施例而使用的，并不是要限定本专利技术。对于单数型的表述，除非在上下文中另有定义，则包括复数型的表述。在本申请中，对于“包括”或者“具有”等的用语应该理解为是要指定在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、零部件或者这些组合的存在，并不提前排除一个或者一个以上的其他特征或者数字、步骤、动作、构成要素、零部件或者这些组合的存在或者增加的可能性。对于第一、第二等的用语，可使用于对各种构成要素的说明中，但是不得由所述用语限定所述构成要素。所述用语只是以从一个构成要素区分另一构成为目的使用的。本专利技术涉及空气锌二次电池，更详细地说是包括空气阳极部、隔膜(separator)、以及锌凝胶阴极部的空气锌二次电池，其中所述锌凝胶阴极部内部包括至少一个网(mesh)或者泡沫(foem)状的中间层。通常，如众所周知，所述空气阳极部由空气扩散层、催化活性层以及阳极集电层构成，所述空气扩散层优选为由疏水性膜材料制成，例如聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)等，以防止外部空气中的水分和二氧化碳流入电池内，从而延长空气锌二次电池的寿命，且所述催化活性层由碳材料制成，该碳材料与流入的氧气产生反应引起以下化学式1的反应，并且所述阳极集电层收集通过所述催化活性层的化学反应产生的电子，优选为是由诸如金属的导电性材料制成的网状结构。[化学式1]在本专利技术中，所述隔膜(separator)介入于所述空气阳极部与锌凝胶阴极部之间，以防止所述空气阳极部与锌凝胶阴极部之间的短路，也起到向阴极部传递氢氧化离子的作用，所述氢氧化离子是在所述空气阳极部的催化活性层中通过与氧气发生化学反应产生的，因此所述隔膜优选为由具有离子渗透性的材料构成，诸如聚丙烯(Polypropylene)等。在本专利技术中，所述锌凝胶阴极部包括由锌Zn以及电解质混合而成的凝胶状的锌凝胶，发生以下化学式2的反应以起到阴极的功能。[化学式2]通过所述化学式2的反应，在所述锌凝胶阴极部生成水分子，如此生成的水分子移动至所述空气阳极部，利用于所述化学式1的化学反应。本专利技术的空气锌二次电池的特征在于，在所述锌凝胶阴极部的内部包括至少一个网(mesh)或者泡沫(foem)状的中间层，因为该结构上的特征可促进存在于所述锌凝胶阴极部内部的氧气的排放，因此相比于现有的空气锌二次电池整体上能够提高氧气排放效率，这直接关系到提高空气锌二次电池的充电性能。在本专利技术中，对所述中间层的材料不作特别限制，但是优选为可由锌Zn制成，进而不仅将促进存在于锌凝胶阴极部内部的氧气的排放，还最小化将空气锌二次电池的充放电性能的低下。另外，所述中间层的排列形状可排列在锌凝胶阴极部内部任意位置或方向，并且中间层的个数也可以是一个或者两个以上。但是，优选为可从所述隔膜(separator)的面垂直的方向形成所述中间层，以通过隔膜(separator)更加有效排放残留在锌凝胶阴极内的氧气；再则，为了通过整个锌凝胶阴极部均匀地排放存在于锌凝胶内部的氧气，更优选将从隔膜(separator)的面以垂直方向形成的中间层设置成方格图案。另一方面，若本专利技术的空气锌二次电池是圆筒形状，则在氧气排放效率方面可优选为在圆筒形状的锌凝胶阴极部内形成螺旋缠绕型(spiralwoundtype)中间层。由于残留在锌凝胶阴极部内的氧气排放效率高，因此本专利技术的空气锌二次电池充电性能比现有的空气锌二次电池优秀。以下，为了便于理解本专利技术，将通过在图面示出的一示例进行说明。但是，在以下图面示出的一示例不过是用于说明本专利技术的示例，并且不得由此限定本专利技术的范围。图1是示出本专利技术的空气锌二次电池的结构的侧剖视图。参照图1，本专利技术一示例的空气锌二次电池在外壳100内包括空气阳极部200以及锌凝胶阴极部400，在所述空气阳极部200以及锌凝胶阴极部400之间介入隔膜300。在所述外壳100的上部形成多个气孔110，以使外部空气流入电池内，而在下部形成有端子暴露部120。在所述锌凝胶阴极部400的内部从隔膜300的面以垂直方向形成网(mesh)状的中间层410，因此存在于所述锌凝胶阴极部400内部的氧气可通过所述网(mesh)状的中间层410顺利排放，而排放的氧气经过所述隔膜300以及空气阳极部200排放到外部。图2是示出用于表示本专利技术的中间层的排列结构的一示例的锌凝胶阴极部的横剖视图，通过图2，网(mesh)状的中间层410在整个锌凝胶阴极部400排列成方格图案，因此具有能够均匀地排放锌凝胶阴极部400内部的氧气的优点。图3是示出本专利技术的中间层的排列结构的另一示例的横剖视图，若本专利技术的空气锌二次电池是圆筒形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气锌二次电池，包括空气阳极部、隔膜以及锌凝胶阴极部，其特征在于，所述锌凝胶阴极部在内部包括至少一个网或者泡沫状的中间层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.12 KR 10-2016-00163431.一种空气锌二次电池，包括空气阳极部、隔膜以及锌凝胶阴极部，其特征在于，所述锌凝胶阴极部在内部包括至少一个网或者泡沫状的中间层。2.根据权利要求1所述的空气锌二次电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳秉勋，公载景，
申请(专利权)人：株式会社EMW能源，
类型：发明
国别省市：韩国,KR