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，更详细地说是在外壳内包括空气阳极部、隔膜(separator)以及锌凝胶阴极部的空气锌二次电池，包括空气流动引导部，所述空气流动引导部形成在所述外壳的一区域，在放电时引导空气流入所述空气阳极部，在充电时则引导空气排放。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气锌二次电池
本专利技术涉及根据充、放电阶段能够提高放电性能或者充电性能的空气锌二次电池。
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在放电时供应于空气阳极部的空气量越多，则放电输出功率越高，但随着放电的进行，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。从而，为了开发放电性能(放电输出)以及充电性能都优秀的空气锌二次电池，开发上述两种条件都满足的空气锌二次电池非常重要。
技术实现思路
(要解决的问题)本专利技术的目的在于提供放电性能(放电输出)以及充电性能都优秀的空气锌二次电池。(解决问题的手段)本专利技术涉及空气锌二次电池，更详细地说是在外壳内包括空气阳极部、隔膜(separator)以及锌凝胶阴极部的空气锌二次电池，包括空气流动引导部，所述空气流动引导部形成在所述外壳的一区域，在放电时引导空气流入所述空气阳极部，在充电时则引导空气排放。(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：由于具有空气流动引导部，因此在放电时引导空气流入空气阳极部，通过加压可提高放电性能(放电输出)，在充电时通过对电池内的减压引导以及促进包含电池内部的氧气的空气的排放，进而能够提高充电性能。附图说明图1是概念性示出本专利技术的空气锌二次电池处于放电阶段时的结构。图2是概念性示出本专利技术的空气锌二次电池处于充电阶段时的结构。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，更详细地说是在外壳内包括空气阳极部、隔膜(separator)以及锌凝胶阴极部的空气锌二次电池，包括空气流动引导部，所述空气流动引导部形成在所述外壳的一区域，在放电时引导空气流入所述空气阳极部，充电时引导空气排放。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，所述空气流动引导部形成在所述外壳的一区域，在放电时引导空气流入空气阳极部，通过加压可提高放电性能(放电输出)，在充电时通过对电池内的减压引导以及促进包含电池内部的氧气的空气的排放，进而起到提高充电性能的作用。对于所述空气流动引导部，只要是根据充、放电阶段可改变空气流动的结构，可以是任何一种结构，假设可以是如下的结构：包括空气流动部以及阀部；所述空气流动部流动空气；所述阀部形成在所述空气流动部的出口侧一区域，在放电时保持关闭(close)状态，在充电时保持开放(opens)状态。即，在本专利技术的空气锌二次电池处于放电状态的情况下，形成在所述空气流动部出口侧一区域的阀部保持关闭(close)状态，进而可引导空气的流动，以使从所述空气流动部的入口流入的空流入外壳内；相反地，若处于充电状态的情况下，形成在所述空气流动部出口侧一区域的阀部保持开放(open)状态，进而从所述空气流动部的入口流入的空气不流入外壳内部而是直接流向空气流动部的出口来排放到外部；在这一情况下，在电池内发生减压，包含存在于外壳内部的氧气的的空气一同被吸入所述空气流动部的空气流动来排放到外部(伯努利原理)。在所述空气流动引导部中，空气流动部优选为是包括连通部的结构，所述连通部与电池的外壳结合，以与流入空气的空气流入部、排放空气的空气排放部以及电池内部连通，并且假设可以是“T”形的管结构。所述空气流动部优选为可在一区域形成促进空气流动的风扇(fan)。即，在放电时通过驱动所述风扇(fan)能够更加促进空气流入空气锌二次电池的空气阳极部，因此能够提高放电输出功率；在充电时促进排放包含电池内氧气的空气，进而能够更加提高充电性能。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是概念性示出本专利技术的空气锌二次电池处于放电阶段时的结构，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以及锌凝胶阴极部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气锌二次电池，在外壳内包括空气阳极部、隔膜以及锌凝胶阴极部，其特征在于，包括：空气流动引导部，形成在所述外壳的一区域，在放电时引导空气流入所述空气阳极部，在充电时则引导空气排放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.12 KR 10-2016-00164701.一种空气锌二次电池，在外壳内包括空气阳极部、隔膜以及锌凝胶阴极部，其特征在于，包括：空气流动引导部，形成在所述外壳的一区域，在放电时引导空气流入所述空气阳极部，在充电时则引导空气排放。2.根据权利要求1所述的空气锌二次电池，其特征在于，所述空气流动引导部包括：空气流动部，...

【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