空气电池的制作方法

1.本实用新型涉及新能源技术的技术领域，尤其是涉及一种空气电池。


背景技术：

2.由于锌空气电池的正极反应物是来自空气中的氧气，不需要存储在电池中，负极反应物是锌粉，因此，锌空气电池具备能量密度高，放电电压平稳，安全性高，价格低廉环境友好等优点。
3.但由于锌空气电池的电解液是强碱性的氢氧化钾溶液，更易发生存储过程中或放电过程中电解液泄漏问题，所以对密封设计要求较高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供空气电池，以解决现在锌空气电池易漏液，可靠性差的技术问题。
5.本实用新型提供的一种空气电池，包括电池壳体，所述电池壳体包括第一正极壳体、负极壳体和第二正极壳体；所述负极壳体为中空；所述第一正极壳体和所述第二正极壳体分别设置在所述负极壳体的两侧，所述第一正极壳体、所述第二正极壳体和所述负极壳体形成容纳腔；所述负极壳体朝向所述第一正极壳体的一侧设置有第一凹槽，且所述第一正极壳体上设置有与所述第一凹槽匹配的第一凸台；所述负极壳体朝向所述第二正极壳体的一侧设置有第二凹槽，且所述第二正极壳体上设置有与所述第二凹槽匹配的第二凸台；且所述第一凹槽与所述第一凸台之间、所述第二凹槽与所述第二凸台之间均设置有密封层。
6.进一步地，所述第一凹槽和所述第二凹槽的纵截面为u型或者v型。
7.进一步地，所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度为h，1mm≤h≤4mm。
8.进一步地，所述负极壳体上分别设置有朝向第一正极壳体的第一压台和朝向第二正极壳体的第二压台；且所述第一压台位于所述第一凹槽的内侧，所述第二压台位于所述第二凹槽的内侧。
9.进一步地，所述第一压台和/或所述第二压台的宽度为a，2mm≤a≤5mm。
10.进一步地，还包括第一正极片、第二正极片和负极集流网；所述第一正极片与所述第一正极壳体靠近所述第二正极壳体的一面抵接；所述第二正极片与所述第二正极壳体靠近所述第一正极壳体的一面抵接；且所述第一正极片的边沿夹持在所述第一压台与所述第一正极壳体之间，所述第二正极片的边沿夹持在所述第二压台与所述第二正极壳体之间；所述负极集流网设置在所述容纳腔内，且位于所述第一正极片和所述第二正极片之间。
11.进一步地，所述容纳腔内设置有负极反应物，所述第一正极片上设置有第一隔离膜，所述第二正极片上设置有第二隔离膜；且所述第一隔离膜设置在所述第一正极片和所述负极反应物之间，所述第二隔离膜设置在所述第二正极片和所述负极反应物之间。
12.进一步地，所述第一正极壳体上设置有多个第一挂耳，所述负极壳体上设置有与
第一挂耳匹配的第一卡槽；所述第二正极壳体上设置有多个第二挂耳，所述负极壳体上设置有与第二挂耳匹配的第二卡槽。
13.进一步地，所述第一正极片上设置有第一正极极耳，所述第二正极片上设置有第二正极极耳，所述负极集流网上设置有负极极耳，且所述第一正极极耳、所述第二正极极耳和所述负极极耳均延伸到所述电池壳体外。
14.进一步地，所述负极壳体的一侧设置有第一支撑台，所述第一支撑台设置在所述第一压台外侧且与所述第一压台连接；所述第一凹槽从所述第一支撑台的一端沿所述中空延伸到所述第一支撑台的另一端；所述负极壳体的另一侧设置有第二支撑台，所述第二支撑台设置在所述第二压台外侧且与所述第二压台连接；所述第二凹槽从所述第二支撑台的一端沿所述中空延伸到所述第二支撑台的另一端。
15.进一步地，所述负极壳体上还设置有第一固定凹槽，所述第一固定凹槽设置在所述第一支撑台外侧且与所述第一支撑台连接；所述第一固定凹槽与所述第一正极壳体形成用于第一正极极耳伸出的第一通道；且在所述第一通道内设置有密封胶；所述负极壳体上还设置有第二固定凹槽，所述第二固定凹槽设置在所述第二支撑台外侧且与所述第二支撑台连接；所述第二固定凹槽与所述第二正极壳体形成用于第二正极极耳伸出的第二通道；且在所述第二通道内设置有密封胶。
16.进一步地，所述第一通道和所述第二通道的长度为b，2mm≤b≤10mm；所述第一通道和所述第二通道的宽度为c，10mm≤c≤20mm。
17.进一步地，所述第一固定凹槽和所述第二固定凹槽均设置有内凸台。
18.进一步地，所述第一凹槽使所述负极壳体朝向所述第一正极壳体的一侧形成第一负极凸台；所述第一正极壳体上设置有与第一负极凸台匹配的第一正极凹槽；
19.所述第二凹槽使所述负极壳体朝向所述第二正极壳体的一侧形成第二负极凸台；所述第二正极壳体上设置有与第二负极凸台匹配的第二正极凹槽。
20.本实用新型提供的空气电池的负极壳体具有第一凹槽和第二凹槽，第一正极壳体的第一凸台与第一凹槽匹配，且在第一凸台和第二凹槽之间还有密封层，有效地增加了密封层与第一正极壳体和第一凹槽之间的接触面积，进而能够避免电解液从第一正极壳体和负极壳体之间泄漏；同理，第二凹槽与第二凸台同样增加了密封层与第二正极壳体和第二凹槽之间的接触面积，进而能够避免电解液从第二正极壳体和负极壳体之间泄漏。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的空气电池的结构示意图；
23.图2为图1所示空气电池的内部结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的空气电池的另一角度的结构示意图；
25.图4为图3所示空气电池的a
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a的截面结构示意图；
26.图5为图4所示空气电池的a
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a的截面结构示意图的d的局部放大图；
27.图6为图3所示空气电池的b
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b的截面结构示意图；
28.图7为图6所示空气电池的b
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b的截面结构示意图的e的局部放大图；
29.图8为图3所示空气电池的c
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c的截面结构示意图；
30.图9为图8所示空气电池的c
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c的截面结构示意图的f的局部放大图；
31.图10为图3所示空气电池的负极壳体的结构示意图。
32.图标：100
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第一正极壳体；101
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第一凸台；102
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第一正极凹槽；103
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第一挂耳；200
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负极壳体；201
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第一凹槽；202
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第二凹槽；203
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第一压台；204
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第二压台；205
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第一负极凸台；206
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第二负极凸台；207
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第二卡槽；208
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第一卡槽；209
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第一支撑台；300
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第二正极壳体；301
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第二凸台；302
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第二正极凹槽；303
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第二挂耳；400
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第一正极极耳；500
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第二正极极耳；600
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负极极耳；700
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第一正极片；800
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负极集流网；900
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第二正极片；110
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第一固定凹槽；120
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内凸台。
具体实施方式
33.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.实施例
35.如图1
‑
图10所示，本实用新型提供的一种空气电池，包括电池壳体，所述电池壳体包括第一正极壳体100、负极壳体200和第二正极壳体300；所述负极壳体200为中空；所述第一正极壳体100和所述第二正极壳体300分别设置在所述负极壳体200的两侧，所述第一正极壳体100、所述第二正极壳体300和所述负极壳体200形成容纳腔；所述负极壳体200朝向所述第一正极壳体100的一侧设置有第一凹槽201，且所述第一正极壳体100上设置有与所述第一凹槽201匹配的第一凸台101；所述负极壳体200朝向所述第二正极壳体300的一侧设置有第二凹槽202，且所述第二正极壳体300上设置有与所述第二凹槽202匹配的第二凸台301；且所述第一凹槽201与所述第一凸台101之间、所述第二凹槽202与所述第二凸台301之间均设置有密封层。
36.在一些实施例中，第一正极壳体100和第二正极壳体300上均设置有透气孔，第一正极壳体100和第二正极壳体300位于负极壳体200的两侧，即该空气电池具有更大的正极的反应面积，提高电池放电电流和放电能量。
37.在负极壳体200的两侧分别设置第一凹槽201和第二凹槽202，第一正极壳体100的第一凸台101能够插入到第一凹槽201内，在第一凸台101和第一凹槽201之间的密封层一般采用密封胶形成，即在第一凸台101插入第一凹槽201之前，第一凸台101和第一凹槽201上涂抹有密封胶，从而使第一凸台101和第一凹槽201之间形成密封层。
38.第一正极壳体100和负极壳体200通过第一凸台101和第一凹槽201连接相比第一正极壳体100和负极壳体200直接通过平面连接，增加了接触面积，使第一正极壳体100和负极壳体200直接密封层的有效宽度更长，密封性更好。
39.同理第二正极壳体300和负极壳体200通过第二凸台301与第二凹槽202连接，起到相同的作用，即该电池壳体具有了更好的密封性，有效的避免电池壳体的液体流出。
40.如图7和图9所示，可选地，所述第一凹槽201和所述第二凹槽202的纵截面为u型或者v型。
41.当第一凹槽201的纵截面为u型的时候，第一凸台101为与第一凹槽201匹配的u型，当第一凹槽201的纵截面为v型的时候，第一凸台101为与第一凹槽201匹配的v型。
42.第一凹槽201的纵截面还可以为其他形状，以能够增加第一凹槽201与第一凸台101之间的接触面积为宜，这样有效的避免电解液从此接触面泄漏。
43.参照图9，可选地，所述第一凹槽201和所述第二凹槽202的深度为h，1mm≤h≤4mm。
44.第一凹槽201和第二凹槽202的深度范围在1mm和4mm之间，只有第一凹槽201保持一定的深度，才能有效的增加第一凹槽201与第一凸台101之间的接触面积；在不增加整个空气电池的体积的情况下，为了避免负极壳体200强度较差，控制第一凹槽201的深度，避免影响负极壳体200的强度。
45.优选地，所述负极壳体200上分别设置有朝向第一正极壳体100的第一压台203和朝向第二正极壳体300的第二压台204；且所述第一压台203位于所述第一凹槽201的内侧，所述第二压台204位于所述第二凹槽202的内侧。
46.参照图5，优选地，所述第一压台203和/或所述第二压台204的宽度为a，2mm≤a≤5mm。
47.优选地，还包括第一正极片700、第二正极片900和负极集流网800；所述第一正极片700与所述第一正极壳体100靠近所述第二正极壳体300的一面抵接；所述第二正极片900与所述第二正极壳体300靠近所述第一正极壳体100的一面抵接；且所述第一正极片700的边沿夹持在所述第一压台203与所述第一正极壳体100之间，所述第二正极片900的边沿夹持在所述第二压台204与所述第二正极壳体300之间；所述负极集流网800设置在所述容纳腔内，且位于所述第一正极片700和所述第二正极片900之间。
48.可选地，所述容纳腔内设置有负极反应物，所述第一正极片700上设置有第一隔离膜，所述第二正极片900上设置有第二隔离膜；且所述第一隔离膜设置在所述第一正极片700和所述负极反应物之间，所述第二隔离膜设置在所述第二正极片900和所述负极反应物之间。
49.在第一正极壳体100和负极壳体200之间设置的第一正极片700的边沿被第一压台203和第一正极壳体100夹持，从容纳腔内的电解液从第一正极片700与第一正极壳体100之间的缝隙流出，同理，在第二正极壳体300和负极壳体200之间的第二正极片900的边沿被第二压台204和第二正极壳体300夹持，使容纳腔内的电解液无法从第二正极片900与第二正极壳体300之间的分缝隙流出。
50.负极反应物为锌膏，其中，锌膏为现有技术，此处不在赘述；电解液为强碱性的氢氧化钾溶液。
51.第一正极壳体100、第二正极壳体300和负极壳体200均采用塑料材质制成，采用塑料制成的电池壳体与金属电池壳体相比，塑料材质可以避免电池在存储和放电过程中，负极锌桨与金属外壳发生腐蚀反应产气的问题，且塑料外壳的制造成本更低。
52.第一压台203和第二压台204的宽度一般限制在2mm
‑
5mm之间，当第一压台203宽度小于2mm的时候，导致用于密封的面积过小，电解液容易从该位置缓慢泄漏而经第一正极壳体100上的透气孔泄漏。
53.当第一压台203的宽度大于5mm的时候，会导致整个空气电池的有效体积降低，进而降低电池的能量密度。
54.参照图4、图5、图8和图9，为了使第一正极壳体100与负极壳体200连接牢固，第二正极壳体300与负极壳体200连接牢固，所述第一正极壳体100上设置有多个第一挂耳103，所述负极壳体200上设置有与第一挂耳103匹配的第一卡槽208；所述第二正极壳体300上设置有多个第二挂耳303，所述负极壳体200上设置有与第二挂耳303匹配的第二卡槽207。
55.可选地，所述第一正极片700上设置有第一正极极耳400，所述第二正极片900上设置有第二正极极耳500，所述负极集流网800上设置有负极极耳600，且所述第一正极极耳400、所述第二正极极耳500和所述负极极耳600均延伸到所述电池壳体外。
56.可选地，所述负极壳体200的一侧设置有第一支撑台209，所述第一支撑台209设置在所述第一压台203外侧且与所述第一压台203连接；所述第一凹槽201从所述第一支撑台209的一端沿所述中空延伸到所述第一支撑台209的另一端；所述负极壳体200的另一侧设置有第二支撑台，所述第二支撑台设置在所述第二压台204外侧且与所述第二压台204连接；所述第二凹槽202从所述第二支撑台的一端沿所述中空延伸到所述第二支撑台的另一端。
57.可选地，所述负极壳体200上还设置有第一固定凹槽110，所述第一固定凹槽110设置在所述第一支撑台209外侧且与所述第一支撑台209连接；所述第一固定凹槽110与所述第一正极壳体100形成用于第一正极极耳400伸出的第一通道；且在所述第一通道内设置有密封胶；所述负极壳体200上还设置有第二固定凹槽，所述第二固定凹槽设置在所述第二支撑台外侧且与所述第二支撑台连接；所述第二固定凹槽与所述第二正极壳体300形成用于第二正极极耳500伸出的第二通道；且在所述第二通道内设置有密封胶。
58.为了避免容纳腔内的电解液沿着第一正极极耳400和第二正极极耳500流出电池壳体，在第一通道内和第二通道内涂满密封胶，从而避免电解液从第一正极极耳400和第二正极极耳500处流出。
59.参照图4和图10，进一步地，所述第一通道和所述第二通道的长度为b，2mm≤b≤10mm；所述第一通道和所述第二通道的宽度为c，10mm≤c≤20mm。
60.第一通道的长度在2mm和10mm之间，当第一通道的长度较小的时候，无法达到有效延长电解液“爬碱”通道目的，当第一通道的长度较大的时候，增加了空气电池的无效体积，会降低电池的能量密度。
61.第一通道的宽度大于第一正极极耳400的宽度，这样便于密封胶与第一正极极耳400、第一正极壳体100、负极壳体200充分接触形成良好密封。
62.第二通道与第一通道相同，此处不在赘述。
63.进一步地，所述第一固定凹槽110和所述第二固定凹槽均设置有内凸台120。
64.为了避免密封胶凝固后从第一通道和第二通道内脱离，第一固定凹槽110和第二固定凹槽的内凸台120起到了卡住凝固的密封胶的作用，避免其从第一通道和第二通道内脱离，有效提高了空气电池的密封性及安全性，大大降低了电池存储过程中及放电过程中漏液的概率。
65.密封胶一般为碱性密封胶。
66.参照图6和图7，进一步地，所述第一凹槽201使所述负极壳体200朝向所述第一正
极壳体100的一侧形成第一负极凸台205；所述第一正极壳体100上设置有与第一负极凸台205匹配的第一正极凹槽102；
67.所述第二凹槽202使所述负极壳体200朝向所述第二正极壳体300的一侧形成第二负极凸台206；所述第二正极壳体300上设置有与第二负极凸台206匹配的第二正极凹槽302。
68.第一负极凸台205位于第一凹槽201外侧，第二负极凸台206位于第二凹槽202外侧，第一正极壳体100上的第一正极凹槽102与第一负极凸台205匹配，第二负极凸台206与第二正极凹槽302匹配，其中在第一正极凹槽102和第二正极凹槽302内均可以设置密封层，即涂抹密封胶。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。