注入式鋅空氣電池的製作方法
2023-05-01 19:37:16
專利名稱：注入式鋅空氣電池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種注入式鋅空氣電池。
背景技術：
以鋅空氣電池為代表的金屬-空氣電池從實用新型至今已有近200年的歷史，各國均對鋅空氣電池及其其它金屬-空氣電池進行了大量的研究，就電池性能本身有了一定的突破，其性能指標達到並部分超過了鉛酸、鎘鎳、鐵鎳、鋅鎳、鎳氫、鋅錳、鋰離子等電池。1995年以色列電燃料(Electric Fuel)有限公司首次將鋅空氣電池用於電動汽車上，使鋅空氣電池進入了實用化階段。美國Dreisback Electromotive公司以及德國、法國、瑞典、荷蘭、芬蘭、西班牙和南非等多個國家也都在電動汽車上積極地推廣應用鋅空氣電池。
但是，鋅空氣電池在電動汽車上至今沒有得到廣泛的應用和推廣。主要原因在於，鋅空氣電池無法象傳統充電電池一樣進行充電，它需要通過更換金屬鋅極使電池得到能量補充。舊金屬鋅極通過電解、鑄壓成型等工藝被重複利用。國內外的鋅空氣電池金屬鋅極均採用鋅板或鋅粒的形式。無論採用鋅板或者鋅粒均將面對複雜的提煉、還原、製備、運輸、更換等等環節，這使得能量補充過程相當複雜，需要依賴其它行業的支持和需要龐大的運輸體系。同時，過長的產業鏈使鋅空氣電池在各個環節上的消耗增加，電池的經濟指標受到影響。給使用和推廣帶來了巨大的負擔。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種可藉助能量補給系統進行注入、還原以實現重複利用的注入式鋅空氣電池。
為實現上述目的，本實用新型採取以下設計方案一種注入式鋅空氣電池，至少包括一片電池本體，該電池本體殼體內置有至少一組包裹膠態富鋅物質的流動導向管路，在流動導向管路的首、尾端設有膠態富鋅物質的注入口和失效膠態富鋅物質的排出口，流動導向管路內設有金屬集電極，電池殼體外側至少一側插立空氣電極，金屬集電極接負引出線，空氣電極接正引出線。
所述的注入式鋅空氣電池包括二片以上的電池本體時，各片電池本體間開有氣道。
所述的包裹膠態富鋅物質的流動導向管路以橫、縱、斜方向或其組合方向之一種方式置於電池殼體內部。
本實用新型的優點是1.可解決傳統鋅空氣電池放電終止後更換鋅電極(金屬陽極)的繁瑣過程，可實現鋅空氣電池能量的補充，以利重複使用。
2.使鋅空氣電池的綜合使用成本大幅降低。
圖1-1a為本實用新型注入式鋅空氣電池單片結構示意圖(主視)圖1-1b為本實用新型注入式鋅空氣電池單片結構示意圖(側視)圖1-2a為圖2-1b中A-A剖面結構示意圖圖1-2b為圖2-1a中B-B剖面結構示意圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型注入式鋅空氣電池至少包括一片電池本體1，該電池本體殼體5內置有至少一組包裹膠態富鋅物質13的流動導向管路10，在流動導向管路的首、尾端設有膠態富鋅物質的注入口8和失效膠態富鋅物質的排出口9，流動導向管路內設有金屬集電極(鋅電極)11，電池殼體外側至少一側插立空氣電極6，金屬集電極11接負引出線12，空氣電極接正引出線。
當所述的鋅空氣電池為二片以上的電池本體時，各片電池本體間開有氣道。
所述的包裹膠態富鋅物質13的流動導向管路10以橫、縱、斜方向或其組合方向之一種方式置於電池殼體內部。
所述的包裹膠態富鋅物質的流動導向管路可由耐鹼材料製成。
所述的膠態富鋅物質為含有KOH電解液、Zn粉、高分子聚合物(纖維素系吸水樹脂、澱粉系吸水樹脂、聚丙烯酸鹽類吸水樹脂、聚乙烯醇類吸水樹脂)、內部潤滑劑的具有流動性的膠態混合物質。
所述的失效膠態富鋅物質為膠態富鋅物質在電池內反應完成後的生成產物，含有KOH電解液、ZnO、高分子聚合物(纖維素系吸水樹脂、澱粉系吸水樹脂、聚丙烯酸鹽類吸水樹脂、聚乙烯醇類吸水樹脂)、內部潤滑劑的具有流動性的膠態混合物質。
(圖中的箭頭為膠態富鋅物質、失效膠態富鋅物質的流向示意圖)為實現本實用新型注入式鋅空氣電池的能量補充交換，可由一鋅空氣電池能量補給系統實現，該鋅空氣電池能量補給系統由鋅空氣電池能量載體膠態富鋅物質的貯存及失效膠態富鋅物質的收集裝置及失效膠態富鋅物質的電解還原裝置通過管路及泵連接組成，本實用新型注入式鋅空氣電池的入、出口與該系統對應的接口相接通即可實現。該系統不屬本實用新型保護範圍之內，此處不贅述。
權利要求1.一種注入式鋅空氣電池，其特徵在於至少包括一片電池本體，該電池本體殼體內置有至少一組包裹膠態富鋅物質的流動導向管路，在流動導向管路的首、尾端設有膠態富鋅物質的注入口和失效膠態富鋅物質的排出口，流動導向管路內設有金屬集電極，電池殼體外側至少一側插立空氣電極，金屬集電極接負引出線，空氣電極接正引出線。
2.根據權利要求1所述的注入式鋅空氣電池，其特徵在於所述的鋅空氣電池包括二片以上的電池本體，各片電池本體間開有氣道。
3.根據權利要求1或2所述的注入式鋅空氣電池，其特徵在於所述的包裹膠態富鋅物質的流動導向管路以橫、縱、斜方向或其組合方向之一種方式置於電池殼體內部。
4.根據權利要求1或2所述的注入式鋅空氣電池，其特徵在於所述的包裹膠態富鋅物質的流動導向管路由耐鹼材料製成。
5.根據權利要求1或2所述的注入式鋅空氣電池，其特徵在於所述的電池能量載體膠態富鋅物質為一種含有KOH電解液、鋅粉、高分子聚合物、內部潤滑劑的具有流動性的膠態混合物質。
6.根據權利要求1或2所述的注入式鋅空氣電池，其特徵在於所述的高分子聚合物為纖維素系吸水樹脂、澱粉系吸水樹脂、聚丙烯酸鹽類吸水樹脂、聚乙烯醇類吸水樹脂之一種物質。
專利摘要本實用新型公開了一種注入式鋅空氣電池，至少包括一片電池本體，該電池本體殼體內置有至少一組包裹膠態富鋅物質的流動導向管路，在流動導向管路的首、尾端設有膠態富鋅物質的注入口和失效膠態富鋅物質的排出口，流動導向管路內設有金屬集電極，電池殼體外側至少一側插立空氣電極，金屬集電極接負引出線，空氣電極接正引出線。所述的注入式鋅空氣電池包括二片以上的電池本體時，各片電池本體間開有氣道。所述的包裹膠態富鋅物質的流動導向管路以橫、縱、斜方向或其組合方向之一種方式置於電池殼體內部。其可解決傳統鋅空氣電池放電終止後更換鋅電極(金屬陽極)的繁瑣過程，使其可進行鋅空氣電池能量的補充，以利重複使用。
文檔編號H01M12/06GK2736948SQ20042009653
公開日2005年10月26日 申請日期2004年9月30日 優先權日2004年9月30日
發明者周利民, 周躍民, 王菁迅, 劉偉春, 王豔境 申請人:北京長力聯合能源技術有限公司