一种金属空气电池单体正极密封安装结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种金属空气电池单体正极密封安装结构，包括通气板、正极、正极密封圈、单体框架、热熔柱和定位孔，通气板将所述正极、正极密封圈压紧于反应窗口外侧的单体框架上，正极密封圈内嵌于正极密封槽，热熔柱沿正极密封槽或反应窗口的外周设置，定位孔开设于通气板、正极和正极密封圈上，热熔柱穿过正极密封圈、正极和通气板上的定位孔，在通气板外面将热熔柱通过热熔膨胀成热熔头将通气板、正极和正极密封圈密封固定于单体框架。本实用新型专利技术解决了正极密封安装操作繁琐并且密封不牢靠的问题，且这种密封安装方式简单可靠、正极组装效率高、正极受压面上的压力均匀，产品一致性好，而且不会造成正极材料的损坏，更适合批量生产和环保分类回收利用。

A single positive sealing installation structure of metal air battery

【技术实现步骤摘要】
一种金属空气电池单体正极密封安装结构
本技术涉及金属空气电池
，具体涉及一种金属空气电池单体正极密封安装结构。
技术介绍
金属空气电池单体是以空气中的氧为正极活性物质，以金属为负极活性物质，以导电溶液为电解液，在正极催化剂的催化作用下发生放电反应而产生电能的一种化学电源。在金属空气电池结构中，正极的密封问题一直为此类电池的突破难点，目前常用的方式为胶粘结构，其存在以下的问题：1、由于主体结构中，塑料、胶粘剂和空气正极的几种材料在不同的温度下形变系数不同，而且金属空气电池工作时温度会产生较大温差，这将会导致温度变化时粘胶位移脱开造成密封失效；2、涂胶密封方式操作繁琐，粘接后还需要压紧保持一段时间以便正极与单体框架之间粘接完全，生产效率低且粘接的一致性无法保证，一旦粘接不完全会造成电解液的漏液，修复困难，进行拆卸又会破坏正极，导致正极损坏不能再次使用；3、在正极的催化面上使用胶粘剂，使得这一部分正极变性、发硬，在其交接部形成一条软硬交锋线，工作一段时间后，由于正极随着电解液流动带来的的低频振荡，使得正极在这条软硬交锋线上发生疲劳而开裂并漏液；4、胶水耐碱耐温性差，容易老化，使用寿命不长。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种金属空气电池单体正极密封安装结构，以解决现有技术中正极密封安装操作繁琐、效率低且密封不牢靠的技术问题，同时在标准化的生产治具的配合下，实现半自动流水线电池单体的正极安装生产。为实现上述目的，本技术实施例提供了一种金属空气电池单体正极密封安装结构，所述金属空气电池单体包括单体框架和正极，所述单体框架包括侧面设置的反应窗口，其特征在于，所述反应窗口外周的单体框架上设置有正极密封槽，沿所述正极密封槽外周的单体框架上设置有若干凸起的热熔柱，所述正极密封安装结构包括通气板、正极和正极密封圈，所述通气板将所述正极和正极密封圈压紧于所述反应窗口外侧的单体框架上，所述正极密封圈嵌于所述正极密封槽内，所述通气板、正极、正极密封圈上设有与热熔柱一一对应的定位孔，所述热熔柱的头部穿过所述通气板、正极和正极密封圈上的定位孔，在所述通气板外侧通过热熔膨胀成热熔头，所述热熔头将所述通气板、正极和正极密封圈压紧限位于所述单体框架上。进一步的，所述通气板上对应所述反应窗口的区域设置有若干通气窗。进一步的，所述通气板紧贴所述正极的内侧表面为光滑平面，所述通气板远离所述正极的外侧表面设置有若干通气槽，所述通气槽与所述通气窗连通。进一步的，所述正极的侧边设置正极集流体引出折边，所述通气板将所述正极压紧于所述反应窗口外侧的单体框架上时，所述正极集流体引出折边延伸至所述单体框架的前后端面。进一步的，所述正极集流体引出折边上设有多个等间距排布的引出折边固定孔。进一步的，所述正极集流体引出折边为正极集流体的金属网或金属板的延伸部分。在本技术的金属空气电池单体正极密封安装结构中，所述正极密封圈上的定位孔位于嵌装在正极密封槽的区域之外，并且孔径小于热熔柱的外径。在本技术的金属空气电池单体正极密封安装结构中，所述热熔柱为与所述单体框架一体注塑成型的等截面柱状结构。在本技术的金属空气电池单体正极密封安装结构中，所述通气板与所述单体框架为相同材质，两者在受到电池发热时产生的变形相同，避免了因为不同材质在电池发热时产生不同的变形导致的密封失效。在本技术的金属空气电池单体正极密封安装结构中，所述单体框架的两侧面对称设有反应窗口，所述单体框架的两侧面围绕反应窗口对称设置有热熔柱，两组所述通气板、正极密封圈和正极对称安装于单体框架两侧面的反应窗口处。本技术在单体框架的反应窗口外侧面贴盖正极后再贴盖通气板，正极以及通气板上均设有与单体框架上热熔柱对应的定位孔，将所有正极和通气板上的定位孔和热熔柱一一对齐后，将通气板和正极压紧，然后通过热熔设备一次将所有的热熔柱端部热熔形成倒扣的热熔头，热熔头膨胀后尺寸超过通气板上的定位孔的直径，对通气板形成限位，通过这种方式将正极压紧紧固，单体框架上的反应窗口形成密封。整个密封结构通过热熔头的限位实现正极的压紧，利用挤压密封圈实现正极密封，没有采用胶粘结构，避免了胶粘发硬后导致的振动开裂，密封寿命更长，并且正极可以无损拆卸重复使用，降低了电池维护成本。本技术通气板和主体用同样的材质，通气板、正极、正极密封圈和单体框架之间利用热熔结构铆接成一体后，有效地解决了电池发热温度变化导致的材料形变不一致对密封结构的影响。单体框架两侧的前后通气板采用对称结构压紧配合，使得单体框架两个侧面相邻的正极面上所受的压力一致，方向相反，从而互相抵消了由于单体框架内部反应腔体内的电解液在垂直面上的高差带来的压力差，从源头上有效地解决了正极形变带来的漏液问题。在通气板上设置通气槽既减轻了通气板的重量又通过通气槽形成的凸筋增加了正极密封结构的强度，进一步确保了叠装后的电堆所有正极的平行度和电池单体在结构上的一致性。通过本技术实施例提供的金属空气电池单体的正极密封安装结构，解决了正极密封安装操作繁琐并且密封不牢靠的问题，且这种密封安装方式简单可靠、正极组装效率高、一致性好，并且不会造成正极材料的损坏，在标准化的生产治具的配合下将通气板、正极、正极密封圈和热熔柱对位安装后，使用一次成型的热熔机对所有的热熔柱的热熔头成型到位，便于流水线作业，使得正极的安装工艺能够实现半自动化操作，使其在安装时正极平面受压形变的幅度基本上做到了一致，排除了人为因素，从而使得电池单体制作的一致性得到了有效的保证，从而保证了正极不漏液。综上所述，本技术从实用性和可靠性的角度，设计了一种正极密封安装结构，其主要效果体现在如下方面：(1)正极密封安装结构的密封性能更加可靠，同时实现了金属空气电池单体正极组装的半自动化流水线组装生产，可以更低成本地实现大规模流水线批量生产，还可以将单体框架与正极进行无损分离，从而实现环保分类回收利用。(2)通过改变正极引出连接方式，大大地降低了正极引出极的电阻，提高了正极的输出能力和使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是本技术实施例中的金属空气电池单体的结构示意图。图2为实施例中的金属空气电池单体的正极分解示意图。图3为实施例中的单体框架结构示意图。图4为实施例中的正极结构示意图。图5为实施例中的通气板结构示意图。图6为实施例中的正极和通气板安装到位后的正视图。图中标号：1-单体框架，100-反应窗口，101-绝缘条，106-热熔柱，106’-热熔头，107-正极密封槽，2-正极，200-正极引出铜片，201-正极集流体引出折边，202-密封定位孔，203-引出折边固定孔，21-正极密封圈，22-通气板，221-通气窗，222-通气槽，223-通气板定位孔，23-侧盖，24-螺母挡片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属空气电池单体正极密封安装结构，所述金属空气电池单体包括单体框架和正极，所述单体框架包括侧面设置的反应窗口，其特征在于，所述反应窗口外周的单体框架上设置有正极密封槽，沿所述正极密封槽外周的单体框架上设置有若干凸起的热熔柱，所述正极密封安装结构包括通气板、正极和正极密封圈，所述通气板将所述正极和正极密封圈压紧于所述反应窗口外侧的单体框架上，所述正极密封圈嵌于所述正极密封槽内，所述通气板、正极、正极密封圈上设有与热熔柱一一对应的定位孔，所述热熔柱的头部穿过所述通气板、正极和正极密封圈上的定位孔，在所述通气板外侧通过热熔膨胀成热熔头，所述热熔头将所述通气板、正极和正极密封圈压紧限位于所述单体框架上。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属空气电池单体正极密封安装结构，所述金属空气电池单体包括单体框架和正极，所述单体框架包括侧面设置的反应窗口，其特征在于，所述反应窗口外周的单体框架上设置有正极密封槽，沿所述正极密封槽外周的单体框架上设置有若干凸起的热熔柱，所述正极密封安装结构包括通气板、正极和正极密封圈，所述通气板将所述正极和正极密封圈压紧于所述反应窗口外侧的单体框架上，所述正极密封圈嵌于所述正极密封槽内，所述通气板、正极、正极密封圈上设有与热熔柱一一对应的定位孔，所述热熔柱的头部穿过所述通气板、正极和正极密封圈上的定位孔，在所述通气板外侧通过热熔膨胀成热熔头，所述热熔头将所述通气板、正极和正极密封圈压紧限位于所述单体框架上。


2.如权利要求1所述的金属空气电池单体正极密封安装结构，其特征在于，所述通气板上对应所述反应窗口的区域设置有若干通气窗。


3.如权利要求2所述的金属空气电池单体正极密封安装结构，其特征在于，所述通气板紧贴所述正极的内侧表面为光滑平面，所述通气板远离所述正极的外侧表面设置有若干通气槽，所述通气槽与所述通气窗纵横连通。


4.如权利要求2所述的金属空气电池单体正极密封安装结构，其特征在于，所述正极的侧边设置正极集流体引出折边，所述通气板将所述正极压紧于所述反应窗口外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗洪，曾玉府，陈寄喜，
申请(专利权)人：黄宗洪，
类型：新型
国别省市：湖南;43