专利名称：积压式锌空气电池单体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气动力电池，尤其是一种积压式锌空气电池单体。
背景技术：
空气电池是以金属作为负极燃料，空气中的氧气作氧化剂，将燃料的化学能转变为电能的电池。它主要由金属阳极，盐或碱的水溶液为电解液，空气极等三部分组成。目前的金属空气电池有镁空气电池、锂空气电池、铝空气电池、铁空气电池和锌空气电池等，其中锌空气电池较为常见。锌空气电池具有能量密度高、使用稳定、存储寿命长、无噪声等较多优点，目前已逐步应用于电子产品电源及动力电源等领域。现有的锌空气电池的单体主流结构一般采用双面空气电极的结构，一些知名外企都是采用这种设计，这种结构的优点是可以增加单电池与空气的接触面积，提高单电池的比功率；但在组装成电池组时，必须通过极耳进行串联，极耳的连接方式均采用焊接连接或外接插式，它的缺点有多个，主要有 ①电子导电的路径较长；②当锌空气电池回收再生时，整个拆装再生复杂繁琐，很费工时； ③再生的材料损耗更大；④当电池成组使用时体积较大，安装使用不方便。因此，急需出现一种便于组装成电池组且高效环保并具有良好使用效果的积压式锌空气电池单体。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种便于组装成电池组且高效环保并具有良好使用效果的积压式锌空气电池单体。本发明解决其技术问题采用的技术方案这种积压式锌空气电池单体，包括基座框架，基座框架一侧面密封固定有耐碱金属负极板，该耐碱金属负极板与基座框架形成敞口的燃料仓，燃料仓内布有锌膏，燃料仓上密封设置有隔膜纸；基座框架上设有补液口，基座框架上开有与补液口相通的补液槽，该补液槽内侧的基座框架上开有一组与燃料仓相通的进液口，补液槽外侧的基座框架上开有密封槽，该密封槽内设有密封条，密封条上方设有空气电极，空气电极处压紧设置有积压器。这样，在单电池生产安装时，将锌膏涂布于燃料仓内，涂勻一定厚度，再在锌膏上附隔膜纸，隔膜纸略大于锌膏面积，在密封槽内放入密封条，在其上平覆空气电极，并上附压紧固积压器，至此积压式锌空气电池单体安装完毕。使用前，将电解液从补液口通入补液槽再从进液口进入燃料仓与锌膏作用。在回收再生利用时需要更换锌膏，只需取下积压器、隔膜纸就能进行操作，非常简便；而且回收再生途中废料产生极少，大大减少能源浪费，真正起到高效环保的作用。进一步，基座框架外侧设有一组安装耳，耐碱金属负极板侧边设有与该安装耳对应匹配的加强耳，耐碱金属负极板、加强耳密闭镶嵌于基座框架一侧。这样，安装耳在组装电池组时起到定位固定的作用，安装时只需电池组耐碱金属负极板的衬面向上，在空气电极上方放入积压器，通过螺杆依次穿过各电池单体基座框架上的安装耳，再用紧固螺母拧紧固定即可。整个过程方便快捷，解决了目前现有加工设备中一体加工方式的繁琐、复杂、 浪费等问题。
耐碱金属负极板上设有一组均勻分布的积压凸点。积压凸点的设置可增加电流过截面积，具有减少内阻的作用。更进一步，补液槽环绕设置于燃料仓侧边的基座框架上。这样便于电解液均勻进入燃料仓，提高电池的稳定性。积压器为金属垫圈，该金属垫圈上设有波浪式弯折结构。这样能增加空气进气流通通道，有效地宿短了电池单体在组装成电池组后的导电路径和增加电流过截面积，减少了这一部分的内阻，有效地减少了电池组装和拆分的工时。基座框架具有ABS塑料注塑结构。ABS塑料注塑结构具有良好的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及耐电气性，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，并可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工。本发明有益的效果是本发明的结构合理、紧凑，通过基座框架与空气电极、积压器、耐碱金属负极板等各部件相互合理的固定设置，解决目前锌空气电池电子导电的路径较长，回收再生费时费工费料，体积庞大易变形等诸多问题，有效地缩短了电池单体在组装成电池组后的导电路径和增加电流过截面积，减少内阻；同时各组件安装、再生操作简便， 最大程度的减少零件损耗。本发明成本合理，性价比高，使用效果好，值得推广应用。
图1为本发明中基座框架的结构示意图； 图2为本发明中积压器的结构示意图3为本发明中空气电极的结构示意图； 图4为本发明中耐碱金属负极板的结构示意图； 图5为本发明爆炸图。附图标记说明基座框架1，耐碱金属负极板2，燃料仓3，锌膏4，隔膜纸5，补液口 6，补液槽7，进液口 8，密封槽9，密封条10，空气电极11，积压器12，积压凸点13，金属垫圈 14，波浪式弯折结构15，安装耳16，加强耳17。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明
参照附图本实施例中的这种积压式锌空气电池单体，包括基座框架1，基座框架1 一侧面密封固定有耐碱金属负极板2，该耐碱金属负极板2与基座框架1形成敞口的燃料仓 3，燃料仓3内布有锌膏4，燃料仓3上密封设置有隔膜纸5 ；基座框架1上设有补液口 6，基座框架1上开有与补液口 6相通的补液槽7，该补液槽7内侧的基座框架1上开有一组与燃料仓3相通的进液口 8，补液槽7外侧的基座框架1上开有密封槽9，该密封槽9内设有密封条10，密封条10上方设有空气电极11，空气电极11处压紧设置有积压器12。基座框架1外侧设有一组安装耳16，耐碱金属负极板2侧边设有与该安装耳16对应匹配的加强耳17，耐碱金属负极板2、加强耳17密闭镶嵌于基座框架1 一侧。耐碱金属负极板2上设有一组均勻分布的积压凸点13。更进一步，补液槽7环绕设置于燃料仓3侧边的基座框架 1上。积压器12为金属垫圈14，该金属垫圈14上设有波浪式弯折结构15。基座框架1具有ABS塑料注塑结构。在单电池生产安装时，耐碱金属负极板2的衬面向上，将锌膏4涂布于燃料仓3内，涂布厚度为3 mm，再在锌膏4上附隔膜纸5，隔膜纸5略大于锌膏4面积，在密封槽9 内放入密封条10，在其上平覆空气电极11，并上附压紧固积压器12，安装耳16在组装电池组时起到定位固定的作用，通过螺杆依次穿过各电池单体基座框架1上的安装耳16，再用紧固螺母拧紧固定即可，至此积压式锌空气电池单体安装完毕。使用前，将电解液从补液口 6通入补液槽7再从进液口 8进入燃料仓3与锌膏5作用。在回收再生利用时需要更换锌膏5，只需取下积压器12、隔膜纸5就能进行操作，非常简便；而且回收再生途中废料产生极少，大大减少能源浪费，真正起到高效环保的作用。耐碱金属负极板用0. 5 mm的不锈钢板材冲压成9 X 18的负极槽底板，耐碱金属负极板上的积压凸点是一些直径为6 mm，深度为3. 5 mm的球冠，球冠布置成间距为IOX 10 mm 的阵列。在底板四周用ABS塑料注塑成型为基座框架1，燃料仓是18X8X3 mm的立方空间， 燃料仓外是补液槽，补液槽深度为3 mm,宽度为3 mm,补液槽和燃料仓通过进液口连通，补液槽外围的密封槽为0形密封槽，密封槽的直径为2 mm，密封槽的外围设置六个组安装耳。 积压器用0. 5 mm的不锈钢冲压成如图2所示的部件，冲出得凹槽深度为1. 5 mm,间距10 mm。 密封条选用直径2毫米的0橡胶条；隔膜纸用普通碱性电池隔膜纸；锌膏是用100-250目锌粉、35%氢氧化钾溶液另加聚合物调制而成的膏状物。根据需要不同电压大小的需求，可选择合适数量的电池单体进行组合固定可达到最佳效果。电池单体在耐碱金属负极板和积压器的作用下，能极大延长使用寿命，体积小而且不会变形，适合电子产品电源及动力电源。虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
权利要求
1.一种积压式锌空气电池单体，包括基座框架(1 )，其特征是所述基座框架(1) 一侧面密封固定有耐碱金属负极板(2)，该耐碱金属负极板(2)与基座框架(1)形成敞口的燃料仓(3)，所述燃料仓(3)内布有锌膏(4)，所述燃料仓(3)上密封设置有隔膜纸(5)；所述基座框架(1)上设有补液口(6)，所述基座框架(1)上开有与补液口(6)相通的补液槽(7)，该补液槽(7)内侧的基座框架(1)上开有一组与燃料仓(3)相通的进液口(8)，所述补液槽(7) 外侧的基座框架(1)上开有密封槽(9)，该密封槽(9)内设有密封条(10)，所述密封条(10) 上方设有空气电极(11)，空气电极(11)处压紧设置有积压器(12)。
2.根据权利要求1所述的积压式锌空气电池单体，其特征是所述基座框架(1)外侧设有一组安装耳(16)，所述耐碱金属负极板(2)侧边设有与该安装耳(16)对应匹配的加强耳 (17)，所述耐碱金属负极板(2)、加强耳(17)密闭镶嵌于基座框架(1) 一侧。
3.根据权利要求1或2所述的积压式锌空气电池单体，其特征是所述耐碱金属负极板(2 )上设有一组均勻分布的积压凸点(13 )。
4.根据权利要求1所述的积压式锌空气电池单体，其特征是所述补液槽(7)环绕设置于燃料仓(3 )侧边的基座框架(1)上。
5.根据权利要求1所述的积压式锌空气电池单体，其特征是所述积压器(12)为金属垫圈(14)，该金属垫圈(14)上设有波浪式弯折结构(15)。
6.根据权利要求1、2或4的积压式锌空气电池单体，其特征是所述基座框架(1)具有 ABS塑料注塑结构。
全文摘要
一种积压式锌空气电池单体，包括基座框架，基座框架一侧面密封固定有耐碱金属负极板，该耐碱金属负极板与基座框架形成敞口的燃料仓，燃料仓内布有锌膏，燃料仓上密封设置有隔膜纸；基座框架上设有补液口，基座框架上开有与补液口相通的补液槽，该补液槽内侧的基座框架上开有一组与燃料仓相通的进液口，补液槽外侧的基座框架上开有密封槽，该密封槽内设有密封条，密封条上方设有空气电极，空气电极处压紧设置有积压器。本发明解决目前锌空气电池电子导电的路径较长，回收再生费时费工费料，体积庞大易变形等诸多问题，有效地缩短了电池单体在组装成电池组后的导电路径和增加电流过截面积，减少内阻；同时各组件安装、操作简便，减少零件损耗。
文档编号H01M2/10GK102412431SQ20111036886
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者徐献芝, 罗君, 金孔余, 金孔元 申请人:浙江星源动力科技有限公司