方形二次金属氢化物-空气电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种方形二次金属氢化物-空气电池，包括电池壳体、电池正极、电池负极，其特征是：电池壳体为方形壳体，其两侧壁为穿孔蜂窝状，在电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁为粘贴镶嵌电池正极，在电池壳体内装有电解液，电池负极置于电解液中，在电池负极与电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁间设有电池隔膜。其优点是：简化了电池结构，并且提高了电池的体积比能量密度和重量比能量密度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种方形二次金属氢化物-空气电池，属于蓄电池

技术介绍
目前，公知的金属氢化物-空气电池模型有两种1)设有辅助电极的可再充金属氢化物-空气电池，其横向结构为具有氧气排出通道的辅助电极集电体、涂覆了正极催化剂的载体、辅助电极隔膜、多孔负极、隔膜、涂覆了正极催化剂的载体、具有空气通路的正极集电体，并以密封圈密封。2)可再充电金属氢化物-空气电池，其横向结构为负极集电体、多孔负极、隔膜、涂覆了正极催化剂的载体、具有空气通路的正极集电体，并以密封圈实现密封。第一种电池设有充电辅助电极，辅助电极的增加无疑将降低电池的体积比能量密度和重量比能量密度，第二种虽说没有辅助电极，但是其结构和第一种金属氢化物空气电池相似，结构复杂，实际实施非常困难。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简化，并且能够提高体积比能量密度和重量比能量密度的方形二次金属氢化物-空气电池。本技术的目的是通过以下方式实现的本技术包括电池壳体、电池正极、电池负极，其特征是电池壳体为方形壳体， 其两侧壁为穿孔蜂窝状，在电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁为粘贴镶嵌电池正极，在电池壳体内装有电解液，电池负极置于电解液中，在电池负极与电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁间设有电池隔膜。本技术的优点是简化了电池结构，并且提高了电池的体积比能量密度和重量比能量密度。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是电池正极的结构示意图；图3是电池壳体的穿孔蜂窝状侧壁的结构示意图。具体实施方式参照附图，本技术包括电池壳体7、电池正极6、电池负极5，电池壳体7为方形壳体，其两侧壁为穿孔蜂窝状，电池壳体材料为有机玻璃或尼龙。电池正极6为多孔空气电极，由防水层8、催化层9和集流网10三层复合压制而成，防水层8由乙炔黑和聚四氟乙烯按比例混合压制而成；催化层9由炭黑、聚四氟乙烯和催化材料按比例混合压制而成；集流网10是镍网或不锈钢网。电池正极既可以防止电解液渗漏起到密封作用，同时为电池充放电提供氧气通路。氧气在电池充放电过程中在催化层发生氧化和还原反应，集流网起集电体作用，所以多孔空气电极具有双效可逆性。电池负极5为金属氢化物电极，由金属氢化物粉末和导电剂湿法混合涂覆于泡沫镍压制成厚金属氢化物电极，其特点是高容量，良好的大电流充放电性能。金属氢化物电极裁剪为方形电极片，放置于方形电池壳体内部，在电池壳体7的穿孔蜂窝状两外壁外侧粘贴镶嵌两块电池正极6，粘贴镶嵌使其集流网10向内， 即防水层8跟空气接触，催化层9和集流网10跟电解液接触。提高了正、负极之间离子迁移速度，提高了充放电电流密度。正、负极之间使用无纺织纤维电池隔膜4隔开，电池内部添加氢氧化钾溶液为电解液3，实现金属氢化物-空气电池二次充放电。在电池壳体7上设有电池正极极柱2和负极极柱1，正极极柱2、负极极柱1与电池壳体7接触地方使用专用胶密封，使电池形成密封式整体。电池正极6用导线与正极极柱2连接，电池负极5用导线与负极极柱1连接。电池隔膜4的作用①隔离电池正极和电池负极；②保持正负电极间具有良好的离子通道。电池壳体7穿孔蜂窝状侧壁作用①电解液与正极充分接触；②防止金属氢化物电极充电时吸收氢膨胀导致电池变形。方形二次金属氢化物-空气电池工作原理电池放电反应为正极2H20+A+4e= 40F负极ΜΗ+0Γ= M+H20+e-电池放电总反应4MH+02 = 2H20+4M电池充电反应为正极40F-4e= 2H20+02负极M+H20+e-=ΜΗ+ΟΓ电池充电总反应为2Η20+4Μ = 4ΜΗ+02本技术的方形二次金属氢化物-空气电池其单体电池可以串联式、并联式、 串并联式组合方式组合成电池组。权利要求1.一种方形二次金属氢化物-空气电池，包括电池壳体、电池正极、电池负极，其特征是电池壳体为方形壳体，其两侧壁为穿孔蜂窝状，在电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁为粘贴镶嵌电池正极，在电池壳体内装有电解液，电池负极置于电解液中，在电池负极与电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁间设有电池隔膜。2.根据权利要求1所述的方形二次金属氢化物-空气电池，其特征是电池正极为多孔空气电极，由防水层、催化层和集流网三层复合压制而成。3.根据权利要求1所述的方形二次金属氢化物-空气电池，其特征是电池负极为金属氢化物电极。专利摘要本技术涉及一种方形二次金属氢化物-空气电池，包括电池壳体、电池正极、电池负极，其特征是电池壳体为方形壳体，其两侧壁为穿孔蜂窝状，在电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁为粘贴镶嵌电池正极，在电池壳体内装有电解液，电池负极置于电解液中，在电池负极与电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁间设有电池隔膜。其优点是简化了电池结构，并且提高了电池的体积比能量密度和重量比能量密度。文档编号H01M2/02GK202094254SQ201120160680公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日专利技术者孔繁清, 李宝犬, 李金 , 熊玮, 王利, 闫慧忠 申请人:瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种方形二次金属氢化物－空气电池，包括电池壳体、电池正极、电池负极，其特征是：电池壳体为方形壳体，其两侧壁为穿孔蜂窝状，在电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁为粘贴镶嵌电池正极，在电池壳体内装有电解液，电池负极置于电解液中，在电池负极与电池壳体的穿孔蜂窝状的两侧壁间设有电池隔膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李金，闫慧忠，孔繁清，熊玮，李宝犬，王利，
申请(专利权)人：瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：15