一种一次性金属空气电池制造技术

本发明专利技术属于化学电源技术领域，具体地说是一种一次性金属空气电池，包括密封连接的电池护套、空气电极及金属阳极，空气电极位于电池护套内部，金属阳极插设于空气电极内部，金属阳极与空气电极之间设有电解液，电池护套上开有空气通道，在空气电极内、阴极帽和金属阳极之间设有与大气连通的气囊。本发明专利技术在电池内部设置了一个泻压气囊，释放了电解液被挤压的压力，防止了电池内部压力的增加，阻止了电解液的外泄，更好地保护了电池的反应环境；更具有装配简单、方便，封接牢固、密封好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学电源
，具体地说是 一种 一次性金属空气 电池。
技术介绍
目前，金属空气电池以存储电能高出传统电池数倍的优势得到了 业界的高度关注。在现有技术中，也曾经披露过多种金属空气电池。 然而，电解液漏液的问题一直困扰着金属空气电池更好地发展。究其 原因，除空气电极的防水性、电池密封结构的可靠性之外， 一个重要 的原因是金属空气电池的内部只有电解液和阳极材料(金属)，而没有氧化剂；作为氧化剂的氧气是在金属空气电池进行放电反应的过程 中，通过空气电极进入电池内部，在催化剂的作用下，氧气获得电子 变成氧离子；氧离子进入电解液与水反应生成氢氧根；阳极金属与氢 氧根反应生成了金属氧化物和水。在电池放电的过程中，外部的氧气 不断地进入电池，电池内部的金属阳极不断地被氧化，生成金属氧化 物，体积也在不断地膨胀，使电池内部压力升高，这个压力会破坏金 属空气电池的密封，造成电解液的溢出，破坏电池的反应环境。尽管现有技术中也公开了 一些一次性金属空气电池的多种密封 结构和材料，但仍未能解决电解液的漏液问题。
技术实现思路
为了解决现在技术中一次性金属空气电池在放电过程中普遍存 在的漏液问题，本专利技术的目的在于提供一种杜绝了因电池内部压力升 高而造成电解液泄漏的一次性金属空气电池，它在内部设置了一个气 囊，预留出阳极金属材料在放电被氧化后膨胀的体积，具有很强的实 用性。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术包括密封连接的电池护套、空气电极及金属阳极，空气电 极位于电池护套内部，金属阳极插设于空气电极内部，金属阳极与空 气电极之间设有电解液，电池护套上开有空气通道，在空气电极内、 阴极帽和金属阳极之间设有与大气连通的气囊。其中所述气囊上设有支撑圈，气囊通过支撑圏与设于空气电极 一端的阴极帽的内壁密封连接；阴极帽上开有供气囊与大气连通的中心孔；阴极帽与空气电极同轴设置；所述空气电极与金属阳极的连接 端设有阳极封接圈；阳极封接圈设有止口；阳极封接圈的小口径端与 空气电极压焊且密封连接，另一端向内巻边；阳极封接圈与空气电极 同轴设置；所述金属阳极与空气电极的连接端设有金属阳极帽，其两 侧分别将金属阳极帽夹于中间的设有绝缘内、外夹板，绝缘内、外夹 板及金属阳极帽容置于阳极封接圈的止口内；绝缘外夹板上开有凹 槽，阳极封接圈一端的卷边容置于其内；所述金属阳极内设有推状的 阳极集流体，其后缘为圆盘状，固接于金属阳级帽的内侧；阳极集流 体与金属阳级帽同轴设置；所述金属阳极为柱状结构，其轴向截面为 星型，可为电解金属粉高压压合而成；各部件连接处均涂有耐碱胶。 本专利技术的优点与积极效果为1. 电解液不泄漏，反应环境好。由于本专利技术在电池内部设置了 一个泻压气囊，释放了电解液被挤压的压力，防止了电池内部压力的 增加，阻止了电解液的外泄，更好地保护了电池的反应环境。2. 装配简单、方便。本专利技术提供了一种带有中心孔的阴极帽， 通过该中心孔可以方便地向气囊内充气，气囊内预先充入的气体也可 由中心孔排出。3. 封接牢固、密封好。本专利技术空气电极与金属阳极的封接处釆 用止口的连接方式，使得连接件紧固封接；在各个连接处还涂有耐碱 胶，保证了良好的密封性能。4. 本专利技术电池的金属阳极为柱状结构，其轴向截面为星型，增 加了金属阳极的反应面积，提高了电池的电量，增加了电池阳极的利 用率。附图说明图l为本专利技术的外观结构示意图2为图1的左视图3为图1中的B—B剖视图4为图3中的C一C剖视图5为图3中E处的局部放大图6为图3中D处的局部放大图7为图1中空气电极的结构示意图8为图7中A处的局部放大图9为图7中集流网的结构示意图IO为图9中B处的局部放大其中l为电池护套，ll为第一空气通道，12为第二空气通道， 2为空气电极，21为防水层，22为集流网，23为催化层，24为隔膜，25为阴极帽，26为中心孔，27为阳极封接圏，28为止口， 3为金属 阳极，31为阳极集流体，311为阳极集流体后缘，32为金属阳极帽， 33为绝缘内夹板，34为绝缘外夹板，341为凹槽，4为电解液，5为 气囊，51为气囊支撑圈。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述。如图1~6所示，本专利技术的一次性金属空气电池包括电池护套1、 空气电极2、金属阳极3、电解液4及气囊5。其中空气电极2为现 有技术，如图7 10所示，包括防水层21、集流网22、催化层23、 隔膜24。防水层21为中空的圆柱结构，防水层21中嵌有收集电流 的集流网22，集流网22内壁贴有催化层23，催化层23的内壁贴有 绝缘的隔膜24,隔膜24可以防止脱落的阳极碎块与阴极短路。空气 电极2成型后，集流网22的长度要比防水层21及催化层23的长度 略长，两端各长出0. 5亳米。在空气电极2的一端设有阴极帽25， 阴极帽25为0.1亳米厚不锈钢板的冲压件，采用压焊的方式与空气 电极2中集流网22的一个端头固接，在焊接处用锌空气电池专用耐 碱胶涂敷，焊接时，要保证阴极帽5与空气电极2同轴。锌空气电池 专用耐碱胶购置于哈尔滨精龛胶粘剂有限责任公司的J-43碱性电 池密封胶。空气电极2位于电池护套1内部，金属阳极3插设于空气 电极2的内部，并基本与空气电极2同轴，金属阳极3与空气电极2 之间设有电解液4，电池护套l上开有第一、二空气通道ll、 12，供 空气通过空气电极进入电池内部；在空气电极2内、阴极帽25内部 和金属阳极3之间设有与大气连通的气囊5,气囊5可由不透气、液 且耐碱柔性材料制成，如聚乙烯塑料或橡胶。气囊5上设有支撑圈 51，支撑圏51上涂有密封胶，气囊5通过支撑圈51密封压接于阴极 帽25的内壁；气囊5被支撑圈51压接密封后，不与电池内腔的电解 液连通。阴极帽25上开有中心孔26，气囊5可通过中心孔26与大 气连通的。空气电极2与金属阳极3连接的另一端设有阳极封接圏27,阳 极封接圈27为带有止口 28，厚度为0.1毫米的不锈钢圆桶。阳极封 接圈27的小口径端采用压焊的方式与空气电极2的集流网22密封连 接，并在焊接处用锌空气电池专用耐碱胶涂敷，焊接时，要保证阳极 封接圈27与空气电极2同轴；阳极封接圏27的另一端向内卷边。金属阳极3与空气电极2的连接端设有金属阳极帽32,其两侧 分别设有绝缘内、外夹板33、 34,将金属阳极帽32夹于中间，绝缘 内外夹板33、 34是由电气绝缘且耐碱材料制成；夹装时使用锌空气电池专用耐碱胶密封。绝缘内、外夹板33、 34及金属阳极帽32容置 于阳极封接圈27的止口 28内，绝缘外夹板34上开有凹槽341,用 滚压机将阳极封接圏27的卷边滚压进绝缘外夹板34的凹槽341中， 以实现电池的封接。在滚压前，绝缘外夹板34的凹槽341中涂有锌 空气电池专用耐碱胶。绝缘内、外夹板33、 34的作用是即使空气电 极2与金属阳极帽32密封连接，又保持电池阴、阳极的电气绝缘。金属阳极3内设有推状的阳极集流体31，其后缘311为圆盘状， 以压焊的方式焊接在金属阳级帽32的内侧；焊接时，要保证阳极集 流体31与金属阳极帽32同轴。金属阳极3为柱状结构，其轴向截面 为星型，可由电解金属粉经约5MP高压压合而成。本专利技术的电池装配时，然后按照现有技术装配电解液及金属阳 极，并最后封接制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一次性金属空气电池，包括密封连接的电池护套、空气电极及金属阳极，空气电极位于电池护套内部，金属阳极插设于空气电极内部，金属阳极与空气电极之间设有电解液，电池护套上开有空气通道，其特征在于：在空气电极（２）内、阴极帽（２５）和金属阳极（３）之间设有与大气连通的气囊（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：哈峰，
申请(专利权)人：哈峰，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]