[實用新型]一種圓柱型鋅空氣電池的正極

無效

• 申請號: 00229265.3
• 申請日: 2000-02-22
• 公開（公告）號: CN2410744Y
• 公開（公告）日: 2000-12-13
• 發明（設計）人: 楊漢西;曹余良;李升憲;周新松;毛湘林
• 申請（專利權）人: 武漢大學;武漢石開電源有限責任公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86
• 代理公司: 武漢大學專利事務所
• 代理人: 黃建漢

本實用新型涉及一種園柱型鋅空氣電池的正極。

空氣電池是利用空氣中的氧作為正極來產生電能的裝置。由于金屬鋅的電化學容量高且價格低廉，因此將鋅作為空氣電池的負極所制作的鋅空氣電池具有能量密度高與材料成本低的優點。目前市場上已有小型扣式和大型方形鋅空氣電池，而圓柱型鋅空氣電池至今仍未形成商品。以前的研究專對此做了大量的探索性工作[如吳智遠：ZL94206870，X(940320)；楊漢西等：ZL97241293，X]，但由于其正極的制造均采用碾壓成膜的方式，致使空氣電極的制造工藝繁多，原料貴重，難于形成工業化方式生產。

本實用新型的目的是解決上述技術中存在的生產復雜和材料成本的問題，提出一種可靠的圓筒正極，用于工業化生產高比能量、安全可靠、價格低廉的鋅空氣電池。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：空氣電池的正極為導電碳黑和熱塑性塑料制作而成的一端開口的圓筒，圓筒的內壁噴涂了一層催化劑，圓筒內套裝無紡布隔膜，該隔膜由普通炭載金屬氧化物與聚合物溶液如聚乙烯醇縮醛類、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物、偏氟乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物等調制而成，圓筒開口端的外壁有外凸邊緣。在使用時以鋅膏作為空氣電池的負極內充于圓筒內，然后將圓筒的開口套接注塑封口并熔焊密封；注塑封口中嵌有負極帽蓋，從負極帽蓋的中心穿過注塑封口連接有銅針，銅針向內插入鋅膏中；將該圓筒內套于電池外殼之中，使圓筒的外凸邊緣與電池外殼的內壁緊密吻合，并在電池外殼的內壁與正極圓筒的外壁間的間隙中填充導電介質如泡沫鎳、泡沫銅或金屬彈片等，再包邊固定；電池外殼的一端開口，另一端有正極點，其周邊開有若干空氣小孔。

與現有技術相比，本實用新型有以下主要特點：

1.該正極采用了更為廉價的原材料，使產品成本大幅降低。

2.該電極采用一次性加熱模壓成型和噴涂催化層技術，電極形狀尺寸精確可控、性能穩定可靠、機械強度大幅增強，且工藝過程簡化，制造成本低。

3.在使用中可用超聲熔焊方法密封，使之結合牢固，防止了電液泄露現象，提高了產品的安全可靠性。

以下結合附圖詳細描述本實用新型。

圖1是本正極在鋅空氣電池中使用時的剖面示意圖。

圖2是本正極的剖面示意圖。

圖3是與本正極配套使用的負極套件的剖面示意圖。

圖1中，1為空氣電池的正極，2為隔膜墊襯，3為圓筒開口端的外凸邊緣，4為鋅膏，5為導電介質，6為注塑封口，7為負極帽蓋，8為銅針，9為電池外殼，10為正極點，11為空氣小孔。空氣電池的正極為導電碳黑和熱塑性塑料制作而成的一端開口的圓筒1，圓筒1的內壁噴涂了一層催化劑，并套裝無紡布隔膜2，該隔膜由普通炭載金屬氧化物與聚合物溶液如聚乙烯醇縮醛類、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物、偏氟乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲脂-丁二烯-苯乙烯共聚物等調制而成，圓筒1開口端的外壁有外凸邊緣3；空氣電池的負極為鋅膏4，它內充于圓筒1內；圓筒的開口端套接有注塑封口6，注塑封口6與圓筒1用熔焊密封，注塑封口6中嵌有負極帽蓋7，從負極帽蓋7的中心穿過注塑封口6連接有銅針8，銅針8向內插入鋅膏4中；圓筒1內套于電池外殼9之中，圓筒的外凸邊緣3與電池外殼9的內壁緊密吻合，電池外殼9的內壁與圓筒1的外壁間留有間隙，間隙中填充有導電介質5如泡沫鎳、泡沫銅或金屬彈片等，并包邊固定；電池外殼的另一端有正極點10，其周邊開有若干空氣小孔11。

圖2所示正極1的一端開口，一端為圓形底的，在開口端的外壁有外凸邊緣3。

圖3所示負極套件是在負極帽蓋7的中心部位焊接有銅針8，然后再在負極帽蓋7和銅針8上注塑相應形狀的塑料封口6。