[发明专利]锌离子电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源，具体涉及一种利用锌空气反应发电的装置及其制造方法。 

背景技术

无汞、无锡、无镉、无铅电池和高碱性锌电池是我国电池行业的发展方向。 

在我们日常生活中普遍采用的锌锰电池是一种碱性电池，它使用了天然等杂质含量较高的材料，为防止锌在电解液中的腐蚀，必须在电池隔离层中加入缓蚀剂，最常用的缓蚀剂是氯化汞，通常加在糊式电池的浆糊中或纸板电池的浆层纸中，这也使汞成为电池中污染环境的主要有害元素。 

锌空气电池是一种碱性电池，它由空气电极、壳体、碱液、金属锌负极组成。它的特点来源于空气电极。空气电极去极剂(活性物质)是空气中的氧，因此只要空气能够源源不断地输送给电池，空气电极就能连续不断工作，可谓取之不尽用之不竭，因此正极容量无限。正极本身不带有活性物质，体积可以做到无限小，重量比一般电池正极都要轻。比能量在200-270wh/kg是锌锰干电池的4-5倍。这款电池也有它的缺点：一是正极孔率不是很大，工作电流不够大，二是不能充电，成本较高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可复充的大工作电流的锌离子电池及其制造方法。 

本发明的技术解决方案是：锌离子电池，包括壳体、正、负电极柱及正、负极板，壳体内充有电解液，所述正极板由活化膜层和防水粉层构成，防水粉层内埋设有与正电极柱电连接的导电网，正极板嵌在壳体壁上，负极板由锌粉压片层内埋设与负电极柱电连接的导电网构成，负极板置于壳体内。

锌离子电池的制造方法，包括以下步骤： 

a、负极板制造，称取一定的按重量比为100∶6～8的锌粉和微晶纤维素混合物在电池棉纸上刮平，埋入导电网，另取电池棉纸覆盖；在模具中压制成型； 

b、防水粉制造，将按重量比为100∶30～35的乙炔黑和低压聚乙烯置于容器中，加煤油适量并加热充分搅匀，倒出冷却，放入油压机中压油，粉碎过筛得防水粉； 

c、活化膜制造，将按重量比为100∶500～550∶30～35的乙炔黑、104活性碳和硝酸银加蒸馏水适量充分搅匀，烘干后置入马福炉中升温至370℃±5℃，保温8～8.5小时后冷却至常温，过筛得活化粉，按重量比将100∶50～55∶25～26的活化粉、聚四氟乙烯乳液和0P乳化剂加适量蒸馏水调匀，放入碾压机升温至40℃～50℃碾压成薄膜，用无水乙醇浸泡24小时以上后取出得活化膜； 

d、正极板制造，在活化膜上放一定量的防水粉刮平，埋入导电网，在170～180℃温度下用模具在油压机中压型，再置入甲苯中浸泡12～13小时，取出干燥； 

e、封装，将正、负极板置于电池壳体内并连接相应导线，填充电解液，封装。 

本发明的技术效果是：它具有工作电流大、结构及制造工艺简单、可重复充电及方便更换锌负极的优点。重新设计了锌空气电池的正极结构，使锌空气电池的孔率约占空气电极体积的40％以上，因此正极工作时极化较小，而且以大电流工作。 

附图说明

图1为本发明实施方式1的正剖结构示意图； 

图2为本发明实施方式1的侧剖结构示意图； 

图3为图2中I处的放大图； 

图4为本发明实施方式2的正剖结构示意图。 

具体实施方式

实施方式一： 

如图1、2和3所示，本实施方式的锌离子电池包括壳体1、正、负电极柱2、3及正、负极板4、5，壳体1内充有电解液，所述正极板4由活化膜层6和防水粉层7构成，防水粉层7内埋设有与正电极柱2电连接的导电网8，正极板4嵌在壳体1壁上，其内、外面分别与壳体1内腔和外部接触，负极板5由锌粉压片层9内埋设与负电极柱3电连接的导电网8构成，负极板5置于壳体1内。壳体1由上盖10和下壳11组成，负电极柱3设于上盖10上，正电极柱2和正极板4设于下壳11上，上盖10与下壳11通过胶粘或螺栓连接，可通过胶条密封。正极板4可使空气中的氧气直接通过并参与反应。电解液采用KOH(氢氧化钾)。 

所述负极板5于锌粉压片层9外包裹有棉纸层14。 

本实施方式中，负极板5的锌用完后即可打开密封的上盖10，取出废锌料，再加入新的负极，再发电。 

锌离子电池的制造方法，包括以下步骤： 

a、负极板制造