一种锌空气电池制造技术

一种锌空气电池，属于电池领域。锌空气电池包括正极、隔膜、负极、负极壳和正极壳。正极壳和负极壳相互配合将正极、隔膜以及负极囊括在内部。同时正极壳和正极之间具有防渗层，其能够阻挡电池中的电解液的泄漏，从而提高电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种锌空气电池
本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种锌空气电池。
技术介绍
扣式锌空气电池具备能量密度高，放电平台平稳的优点，被广泛应用于助听器，蓝牙耳机等便携设备。由于锌空气电池的正极反应物是来自空气中的氧气，其需要不断从空气中获得氧气以进行电池反应。因此扣式锌空气电池的正极壳底部都分布有气孔。这些气孔就成为了扣式锌空气电池中的电解液的潜在漏出途径。
技术实现思路
为改善、甚至解决上述的锌空气电池正极漏液的问题，本申请提出了一种锌空气电池。本申请是这样实现的：在第一方面，本申请的示例提供了一种锌空气电池。锌空气电池包括正极、隔膜、负极以及相互配合的负极壳和正极壳。正极壳包括底壁和侧壁，且底壁和侧壁限定组装腔。其中，上述底壁具有接触区和沉台区，且接触区设置有防渗层，沉台区具有气孔。沉台区相对于接触区呈凹陷状。接触区分布在沉台区的外围区域，接触区从侧壁向沉台区所在的区域延伸。负极壳具有对置的内壁和外壁。其中，内壁限定容纳负极的内腔；外壁与正极壳的侧壁绝缘且密封接触，并将隔膜和正极一并挤压以约束于组装腔内，从而使正极与接触区的防渗层接触。正极壳和负极壳构成电池的整体结构，并且将正极、隔膜以及负极包裹在内部，以阻断与外界的直接的、大范围、大面积的接触。同时，通过将正极壳和负极壳结合的“薄弱”处设置防渗层进行修复，从而在相当程度上消除漏液隐患、将漏液的通道隔断。结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实施方式中，防渗层从接触区的表面以凸出的方式设置。防渗层凸出设置能够提供更紧密的接触，使封堵效果更佳，同时也方便防渗层的设置。结合第一方面或第一方面的第一种实施方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实施方中，防渗层具有与正极抵触的接触面，接触面是平坦的。接触面被涉及为平坦状可以使防渗层的结构设计更简单、方便制作。结合第一方面的第二种实施方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方中，接触面到底壁之间的距离是恒定的。可选地，防渗层的厚度为10至50微米或20至30微米。可选地，防渗层由接触区至沉台区的方向延伸至覆盖接触区的部分或全部。防渗层厚度均匀更利于正极的布置。结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的实施方式中，防渗层具有弹性，且被挤压于正极和底壁之间而处于弹性变形状态。防渗层处于弹性变形状态可以更好地起到封堵效果，且也能够减少轻微的位移。结合第一方面的第四种实施方式，在本申请的第一方面的第五种可能的实施方中，防渗层为耐碱的树脂材质。可选地，防渗层是磺化聚乙烯、沥青、柏油、氯磺化聚乙烯或环氧树脂。可选地，防渗层以胶水涂覆的形式而附着在接触区。锌空气电池可能存在具有碱性的电解液，而其可能防渗层产生腐蚀，因此可以选择耐碱腐蚀的材料制作防渗层。结合第一方面或第一方面的第四种或第五种实施方式，在本申请的第一方面的第六种可能的实施方中，正极包括叠置的活性层和防水透气层，活性层由集流网和催化剂构成。正极以活性层与隔膜接触、防水透气层与防渗层接触的方式布置。防水透气层能够隔断水汽对电极活性层的侵蚀，同时还能够确保空气的正常物质传递。结合第一方面的第六种实施方式，在本申请的第一方面的第七种可能的实施方中，防水透气层为具有可压缩性的聚四氟乙烯膜。结合第一方面，在本申请的第一方面的第八种可能的实施方式中，锌空气电池包括扩散层。扩散层覆盖在底壁的沉台区并遮蔽气孔，以使从气孔进入电池内部的空气被均匀地分布在正极。结合第一方面或第一方面的第八种实施方式，在本申请的第一方面的第九种可能的实施方中，负极通过密封圈与侧壁进行绝缘接触。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为一种由专利技术人所实现的一种空气电池的结构示意图；图2示出了图1中空气电池的潜在漏液路径示意图；图3示出了本申请实施例中的锌空气电池的结构示意图。图标：1-负极壳；2-负极；3-密封圈；4-正极壳；5-隔膜；6-集流网；7-触媒层；8-防水透气层；9-扩散层；10-气孔；11-正极；12-圆环形平台；13-平台位置；14-防渗层。具体实施方式基于对锌空气电池研究的需要，专利技术人实现了一种空气电池，其结构参阅图1。该空气电池为对称结构(图1中的中心点划线为对称轴)，因此，图1中仅仅示出了其剖视结构的部分。该空气电池可以各种形式的电池实现，本申请对其并不做具体限定。示例中，空气电池为一种纽扣型电池。进一步地，该空气电池是基于锌的电池。根据电解液的不同，其反应过程有所区别，一种示例中，其电池反应如下：阳极：Zn+2OH-→ZnO+H2O+2e-阴极：O2+2H2O+4e-→4OH-综合：2Zn+O2→2ZnO空气电池包括正极11、隔膜5以及负极2，且整体呈现层状结构叠置。三者大致为片式结构，且隔膜5和正极11具有相对更小的厚度，而负极2具有相对更大的厚度。正极11通常选择包括触媒层7(催化剂层或活性层)和防水透气层8。防水透气层8用以接受从外界输入的空气，且同时阻断外界水汽的进入。该防水透气层8可以选择为具有可压缩性的聚四氟乙烯膜(PTFE膜)。触媒层7可以起到促进反应进行的作用。例如可以选择使用碳材料。通常为方便制作和对活性材料定型，该触媒层7可以选择由集流网6和附着在集流网6的催化剂组成。催化剂被制作为浆料，然后涂覆在集流网6上，再通过辊压或挤压、干燥制成触媒层。负极2则通常由锌粉和电解液混合而成，且呈糊状。电解液可以是碱性溶液，例如高浓度的氢氧化钾水溶液。隔膜5被用以阻隔正极11和负极2之间的固体的移动。基于储运和用电设备的需要，空气电池进行了封装，以便将正极11、隔膜5以及负极2包裹在内部，而非直接地暴露在空气中。具体而言，空气电池包括还包括相互配合的负极壳1和正极壳4。由此，空气电池通过相互配合的负极壳1和正极壳4进行封装。同时，正极壳4和负极壳1也作为与用电设备的正极和负极电接触的结构。也因此，容易知道地，正极壳4和负极壳1是导电的，从而可以选择以金属材料制作，以便在提供导电性的同时还能够具有一定的结构强度、提供形状的稳定性。其中，正极壳4大体上呈柱状结构，并且由底壁和侧壁构成。侧壁呈环形地连接在底壁的外周缘，并且从底壁沿轴向延伸适当的高度。因此，正极壳4具有由底壁和侧壁共同限定的组装腔。该组装腔能够容纳电池的如隔膜5、正极11等可选的结构。基于制作便利性的考虑，正极壳4的底壁被选择为圆形结构。且进一步地，其包括内部区域(靠近中心侧)和外部区域(靠近边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锌空气电池，包括正极、隔膜以及负极，其特征在于，还包括相互配合的负极壳和正极壳；/n所述正极壳包括底壁和侧壁，且所述底壁和侧壁限定组装腔；/n其中，上述底壁具有接触区和沉台区，所述沉台区相对于接触区呈凹陷状，所述接触区分布在沉台区的外围区域，所述接触区从侧壁向沉台区所在的区域延伸，所述接触区设置有防渗层，所述沉台区具有气孔；/n所述负极壳具有对置的内壁和外壁；/n其中，所述内壁限定容纳负极的内腔，所述外壁与所述正极壳的侧壁绝缘且密封接触，并将隔膜和正极一并挤压以约束于组装腔内，从而使所述正极与所述接触区的防渗层接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种锌空气电池，包括正极、隔膜以及负极，其特征在于，还包括相互配合的负极壳和正极壳；
所述正极壳包括底壁和侧壁，且所述底壁和侧壁限定组装腔；
其中，上述底壁具有接触区和沉台区，所述沉台区相对于接触区呈凹陷状，所述接触区分布在沉台区的外围区域，所述接触区从侧壁向沉台区所在的区域延伸，所述接触区设置有防渗层，所述沉台区具有气孔；
所述负极壳具有对置的内壁和外壁；
其中，所述内壁限定容纳负极的内腔，所述外壁与所述正极壳的侧壁绝缘且密封接触，并将隔膜和正极一并挤压以约束于组装腔内，从而使所述正极与所述接触区的防渗层接触。


2.根据权利要求1所述的锌空气电池，其特征在于，所述防渗层从接触区的表面以凸出的方式设置。


3.根据权利要求1或2所述的锌空气电池，其特征在于，所述防渗层具有与正极抵触的接触面，所述接触面是平坦的。


4.根据权利要求3所述的锌空气电池，其特征在于，所述接触面到所述底壁之间的距离是恒定的；
可选地，防渗层的厚度为10至50微米或20至30微米；
可选地，防渗层由接触区至沉台区的方向延伸至覆盖接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡铭昌，薛建军，周雪晴，陈玮，
申请(专利权)人：广州鹏辉能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44