【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，特别是涉及一种软包锌空电池、电池组和用电装置。
技术介绍
1、传统的电极外壳材料通常采用金属或者硬质塑料外壳等硬质包装，且外壳与电极，或者正负电极与外壳间通常利用机械压制的方式密封。硬质包装的外壳材料加工难度大，原材料贵，在电芯中质量占比大，会降低锌空电池的能量密度，且密封效果不佳易导致电池在使用过程中发生电解液泄漏的问题。因此，具有加工难度更小、原材料成本更低、质量更轻和密封效果更好等优点的软包锌空电池成为了研究热点。
2、软包锌空电池，是一种采用软质包装的外壳材料替代传统硬质外壳的锌空电池，软包锌空电池的集流体往往由金属制成，金属集流体与碱性电解液接触会带来很多危害，例如漏液问题。高浓度的碱液在金属表面有极强的润湿性，能够沿着集流体往外渗透。碱液的渗透不仅会腐蚀电子器件，同时还会大幅度降低软包锌空电池的性能。软包锌空电池的正极集流体金属一旦与电解液接触，正极集流体金属会少量溶解在电解液中，负极中的锌会与正极集流体中的金属发生置换反应，在放电过程中形成支晶造成短路。对于锌空气电池的负极集流体，负极集流体金属的析氢电位比锌高，在放置的过程中容易造成析氢反应的发生，引起鼓包现象。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种集流体与电解液无接触的软包锌空电池、电池组和用电装置。
2、本申请提供一种软包锌空电池，包括壳体以及依次层叠设置的负极集流体、负极、隔膜和正极组件；
3、所述壳体用于容纳所述负极、所述隔膜和所述正极组件，或者用于
4、所述正极组件包括依次层叠设置的催化膜、第一防水透气膜、正极集流体和第二防水透气膜，所述第一防水透气膜具有导电性，所述正极集流体上设置有正极极耳，所述催化膜与所述隔膜相接触，所述第一防水透气膜和所述第二防水透气膜密封所述正极集流体，以避免所述正极集流体、所述正极极耳与电解液接触。
5、上述软包锌空电池正极组件中，电解液可以渗透隔膜和润湿催化膜，但无法渗透第一防水透气膜，由于第一防水透气膜和第二防水透气膜密封正极集流体，且第一防水透气膜具有导电性，从而实现正极集流体、正极极耳与电解液完全隔离，既避免了正极集流体部分溶解于电解液中与负极中的锌发生置换反应导致短路的问题，又不影响软包锌空电池的正常充放电过程。其中，第一防水透气膜和第二防水透气膜可以通过热压、胶粘等能够将正极集流体封装的方式粘合在一起，优选热压的方式；上述软包锌空电池有两种组装方式，第一种是将正极组件、隔膜和负极放置在壳体内部，负极集流体位于负极远离隔膜的一侧，第二种是将负极集流体和负极放置于壳体内部，正极组件和隔膜位于负极远离负极集流体的一侧。
6、上述隔膜例如可以但不限于是碱性隔膜、聚丙烯隔膜以及玻璃纤维隔膜中的任意一种。优选地，隔膜为碱性隔膜；因为碱性隔膜的价格低廉，性价比高。
7、上述第一防水透气膜的材质和第二防水透气膜的材质可以相同，也可以不同，其中，第一防水透气膜需要有一定导电性。
8、在一些实施方式中，所述正极极耳沿着所述正极集流体的水平方向朝外延伸，所述第一防水透气膜突出于所述正极集流体并且部分覆盖所述正极极耳。
9、上述第一防水透气膜部分覆盖正极极耳，当正极极耳向第二防水透气膜远离催化膜的一侧弯折时，第一防水透气膜能够将电解液与正极极耳有效隔离，避免两者接触。
10、在一些实施方式中，所述第一防水透气膜的边缘均不突出于催化膜。
11、也就是说，催化膜与第一防水透气膜热压为一体时，催化膜的边缘与第一防水透气膜的边缘完全齐平，或者催化膜能够完全覆盖第一防水透气膜。
12、在一些实施方式中，所述负极集流体包括层叠连接的导电塑料膜和金属箔材，所述导电塑料膜与所述负极相接触，以隔离所述金属箔材与电解液。
13、上述金属箔材通过导电塑料膜将其与负极隔开，电解液无法渗透导电塑料膜，使得上述负极集流体的金属箔材不与电解液接触，解决了其与电解液发生析氢反应引起电池鼓包的问题。靠近隔膜的一侧为导电塑料膜，导电塑料膜既可以是聚乙炔、聚吡咯和聚噻吩等材料制成的本征导电塑料膜，也可以是导电炭黑与高分子材料复合而成的复合型导电塑料膜，金属箔材可以但不限于是不锈铁片、铜箔、镀锡铜箔以及锡箔等。
14、在一些实施方式中，所述负极集流体的金属箔材上连接有负极极耳，所述金属箔材的边缘均不突出于所述导电塑料膜。
15、上述导电塑料膜能够将金属箔材完全覆盖，从而将金属箔材与电解液完全隔离。
16、在一些实施方式中，所述正极集流体固定于所述第一防水透气膜和所述第二防水透气膜中的至少一者上。
17、可以理解地，正极集流体可以固定在第一防水透气膜上或者第二防水透气膜上，还可以同时固定在第一防水透气膜上和第二防水透气膜上。可选地，固定的方式可以为胶粘，也可以选用其他能够将正极集流体固定在第一防水透气膜和第二防水透气膜上的方式。
18、在一些实施方式中，所述负极的制备原料包括锌。
19、进一步地，本申请的负极可以由锌膏制成，锌膏呈粘稠状，其中，锌膏的制备原料包括但不限于koh和naoh中的一种，此外，还包括聚丙烯酸、羧甲基纤维素、锌粉和水等，锌膏中锌粉的质量百分比为30％～90％。
20、在一些实施方式中，所述壳体的制备材料包括聚碳酸酯膜、尼龙膜和铝膜中的一种或几种。
21、可以理解地，壳体的制备材料可以是聚碳酸酯膜、尼龙膜和铝膜中的任意一种，也可以是聚碳酸酯膜、尼龙膜和铝膜中的多种形成的复合膜，还可以是本
中常用的其他塑料薄膜。壳体质软且轻，价格低廉，不仅有利于降低加工难度，还有利于减轻软包锌空电池的重量，降低制作成本。
22、在一些实施方式中，所述壳体包括底壁以及与底壁连接的侧壁，所述底壁上设置有通孔，所述侧壁的顶部固定连接有连接片。
23、可以理解地，壳体类似于盒状，例如可以是正方体、长方体、棱柱体、圆柱体等盒状结构，只要能实现本申请中壳体的功能即可。“通孔”应当理解为底壁上贯通的孔，“通孔”不限于圆形孔，还可以是条形、方形、三角形、梯形、菱形等形状。连接片和壳体可以是通过焊接等方式固定在一起的结构，也可以是一体化结构，例如连接片和壳体由同一材质的薄膜经过加工形成。连接片的材质可以和壳体的材质相同，连接片的材质也可以和壳体的材质不同。
24、在一些实施方式中，所述正极组件的边缘均不突出于所述隔膜，所述正极极耳向所述第二防水透气膜远离所述催化膜的一侧弯折，并从所述通孔伸出。
25、可以理解地，正极组件的边缘均不突出于隔膜，也就是说，隔膜能够完全覆盖正极组件，以确保第一防水透气膜被隔膜完全覆盖，从而防止正极组件与负极或者负极集流体接触而短路；正极极耳向第二防水透气膜远离催化膜一侧的方向弯折，从而实现正极极耳与电解液的完全隔离。
26、优选地，第一防水透气膜的边缘与通孔边缘的间隔为0.01本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种软包锌空电池，其特征在于，包括壳体以及依次层叠设置的负极集流体、负极、隔膜和正极组件；
2.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述正极极耳沿着所述正极集流体的水平方向朝外延伸，所述第一防水透气膜突出于所述正极集流体并且部分覆盖所述正极极耳。
3.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述负极集流体包括层叠连接的导电塑料膜和金属箔材，所述导电塑料膜与所述负极相接触，以隔离所述金属箔材与电解液。
4.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述正极集流体固定于所述第一防水透气膜和所述第二防水透气膜中的至少一者上。
5.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述壳体的制备材料包括聚碳酸酯膜、尼龙膜和铝膜中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述壳体包括底壁以及与底壁连接的侧壁，所述底壁上设置有通孔，所述侧壁的顶部固定连接有连接片。
7.根据权利要求6所述的软包锌空电池，其特征在于，所述正极组件的边缘均不突出于所述隔膜，所述正极极耳向所述第二防水
8.根据权利要求6～7任一项所述的软包锌空电池，其特征在于，所述连接片用于固定所述负极集流体，所述底壁用于固定所述隔膜和所述正极组件。
9.一种电池组，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的软包锌空电池。
10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的软包锌空电池或权利要求9所述的电池组。
...【技术特征摘要】
1.一种软包锌空电池，其特征在于，包括壳体以及依次层叠设置的负极集流体、负极、隔膜和正极组件；
2.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述正极极耳沿着所述正极集流体的水平方向朝外延伸，所述第一防水透气膜突出于所述正极集流体并且部分覆盖所述正极极耳。
3.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述负极集流体包括层叠连接的导电塑料膜和金属箔材，所述导电塑料膜与所述负极相接触，以隔离所述金属箔材与电解液。
4.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述正极集流体固定于所述第一防水透气膜和所述第二防水透气膜中的至少一者上。
5.根据权利要求1所述的软包锌空电池，其特征在于，所述壳体的制备材料包括聚碳酸酯膜、尼龙膜和铝膜中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚光，许仁，华星，洪昕林，胡晓宏，
申请(专利权)人：维达力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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