一种纽扣式锌-空气燃料电池制造技术

本发明专利技术公开了一种纽扣式锌

【技术实现步骤摘要】
一种纽扣式锌
‑
空气燃料电池


[0001]本专利技术属于燃料电池
，涉及一种纽扣式锌
‑
空气燃料电池。

技术介绍

[0002]锌
‑
空气燃料电池具有安全、零污染、高能量、大功率、低成本及材料可再生等优点而被广泛应用。传统锌空气电池的电压一般在1.4V左右，锌粉和电解液的混合物作为金属电极由电池镍金属外壳包裹。
[0003]然而，现在成熟的锌空气燃料电池，其输出功率较小，限制了电池的应用范围，因此需要提出一种新的电池结构，实现电池更大的输出功率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有锌空气电池输出功率小的问题，提供一种纽扣式锌
‑
空气燃料电池。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术提供一种纽扣式锌
‑
空气燃料电池，包括：
[0007]金属电极，所述金属电极内填充有锌粉和电解液的混合物，金属电极的底部与空气电极之间设置有隔离装置；
[0008]空气电极，所述空气电极内设置有凹槽，底部开设有若干气孔，所述金属电极能够与空气电极扣合，形成纽扣式结构，且空气中的氧气能够通过气孔进入纽扣式结构内部，氧化金属电极内的锌，对外放电。
[0009]进一步的，本专利技术金属电极包括镍金属外壳和格栅，所述镍金属外壳为底部开口的圆筒状结构，格栅内嵌于镍金属外壳内，且格栅开设若干均匀布置的蜂窝状填充孔，所述锌粉和电解液的混合物填充于蜂窝状填充孔内。
[0010]进一步的，本专利技术隔离装置包括隔离层和防渗隔离层，所述隔离层设置于金属电极的底部，用于隔离金属电极与空气电极之间固体粉粒的移动；防渗隔离层设置于空气电极内，用于防止电解液的渗漏。
[0011]进一步的，本专利技术隔离层和防渗隔离层之间设置有绝缘和密封衬垫，在金属电极能够与空气电极扣合时，实现金属电极与空气电极之间的密封与绝缘。
[0012]进一步的，本专利技术隔离层和防渗隔离层之间填充有碳粉，用于吸附由空气电极上的气孔进入的氧气。
[0013]进一步的，本专利技术电解液采用氯化铵或苛性碱溶液。
[0014]进一步的，本专利技术镍金属外壳和格栅为一体式结构。
[0015]进一步的，本专利技术镍金属外壳和格栅的一体式结构通过3D打印制成。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术蜂窝结构的纽扣式锌
‑
空气燃料电池，采用了蜂窝式格栅与镍金属外壳包裹锌粉和电解液的混合物构成金属电极，蜂窝式格栅用于锌粉和电解液的混合物的分隔，
增大了金属电极的接触面积，从而加快了氧化反应，提高了电池的输出功率。
附图说明
[0018]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的某些实施例，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。
[0019]图1为本专利技术结构的示意图。
[0020]图2为蜂窝格栅的示意图。
[0021]图3为空气电极的示意图。
[0022]其中，1为镍金属外壳，2为格栅，3为隔离层，4为绝缘和密封衬垫，5为防渗隔离层，6为空气电极，7为金属电极，8为气孔。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0024]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0026]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0028]在本专利技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：
[0030]参见图1，本专利技术实施例公开了一种纽扣式锌
‑
空气燃料电池，包括金属电极7和空
气电极6；金属电极7内填充有锌粉和电解液的混合物，电解液可采用主流电解液，例如氯化铵或苛性碱溶液。金属电极7的底部与空气电极6之间设置有隔离装置；空气电极6内设置有凹槽，底部开设有若干气孔8，金属电极7能够与空气电极6扣合，形成纽扣式结构，且空气中的氧气能够通过气孔8进入纽扣式结构内部，氧化金属电极7内的锌，对外放电。
[0031]金属电极7包括镍金属外壳1和格栅2，镍金属外壳1为底部开口的圆筒状结构，格栅2内嵌于镍金属外壳1内，且格栅2开设若干均匀布置的蜂窝状填充孔，锌粉和电解液的混合物填充于蜂窝状填充孔内。镍金属外壳1和格栅2为一体式结构。镍金属外壳1和格栅2的一体式结构通过3D打印制成。
[0032]隔离装置包括隔离层3和防渗隔离层5，隔离层3设置于金属电极7的底部，用于隔离金属电极7与空气电极6之间固体粉粒的移动；防渗隔离层5设置于空气电极6内，用于防止电解液的渗漏。隔离层3和防渗隔离层5之间设置有绝缘和密封衬垫4，在金属电极7能够与空气电极6扣合时，实现金属电极7与空气电极6之间的密封与绝缘。隔离层3和防渗隔离层5之间填充有碳粉，用于吸附由空气电极6上的气孔8进入的氧气。
[0033]本专利技术的原理：
[0034]本专利技术蜂窝结构的纽扣式锌
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纽扣式锌
‑
空气燃料电池，其特征在于，包括：金属电极(7)，所述金属电极(7)内填充有锌粉和电解液的混合物，金属电极(7)的底部与空气电极(6)之间设置有隔离装置；空气电极(6)，所述空气电极(6)内设置有凹槽，底部开设有若干气孔(8)，所述金属电极(7)能够与空气电极(6)扣合，形成纽扣式结构，且空气中的氧气能够通过气孔(8)进入纽扣式结构内部，氧化金属电极(7)内的锌，对外放电。2.根据权利要求1所述的纽扣式锌
‑
空气燃料电池，其特征在于，所述金属电极(7)包括镍金属外壳(1)和格栅(2)，所述镍金属外壳(1)为底部开口的圆筒状结构，格栅(2)内嵌于镍金属外壳(1)内，且格栅(2)开设若干均匀布置的蜂窝状填充孔，所述锌粉和电解液的混合物填充于蜂窝状填充孔内。3.根据权利要求1所述的纽扣式锌
‑
空气燃料电池，其特征在于，所述隔离装置包括隔离层(3)和防渗隔离层(5)，所述隔离层(3)设置于金属电极(7)的底部，用于隔离金属电极(7)与空气电极(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兄文，夏俊杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：