[发明专利]空气电池的空气极性能恢复方法及装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种空气电池的空气极性能恢复方法及装置。

背景技术

由于具有很大的比表面积以及由此带来的电池性能的大幅提升，气体扩散电极被广泛采用作为金属-空气电池和燃料电池电极。然而在长时间的使用过程中，由于受到各种因素的影响气体扩散电极的性能将会不可避免地出现下降。如经过多次的循环放电，催化剂的活性会降低，同时催化剂颗粒会在气体电极内部随水和质子等物质的扩散而扩散；对于碱性电池，碱液在吸收了空气中的二氧化碳后会形成碳酸盐，其结晶会堵塞电极内气液孔道，进而造成电极反应效率的大幅下降。

目前提高气体扩散电极寿命的方法可分为两种：一种通过对电极材料、催化剂的改进提高电极寿命，如中国专利200510032676.X公开的“一种锌空气电池电催化剂的制备方法”，介绍了一种锌空气电池电催化剂的制备方法，按一定比例称取Li、Mn、Co金属的可溶性盐，加入溶剂配成溶液后加热、烘干，热处理得到电催化剂；另一种通过改进电极制作工艺从而改变电极结构的方法达到提高电极寿命的目的，如《功能材料》2006年第四期公开的“烧结对空气电极的寿命及微孔结构的影响”介绍了一种以活性炭、乙炔黑、PTFE乳液为原料，辊压后在惰性气体中烧结制作空气电极的方法。第一种方法通过对电极材料、催化剂的改进提高电极寿命涉及到新型材料、催化剂的制备，制作成本较高，不利于普及，同时其相应的后续工艺如材料回收等需进行相应的配套开发，投入较大；第二种方法改变电极的制作工艺也需要开发相应的生产加工设备，同样需要较大的投入。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单易行的空气电池的空气极性能恢复方法及装置，针对各种因素造成的气体扩散电极性能的下降，无需对电极材料和制作工艺进行改进即可显著提高电极性能。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明所述空气电池的空气极性能恢复方法，其特征在于包括如下步骤：

A）将空气电池放置在密闭容器中，通过导线将空气电池的正负极与放电仪的电极对应连接；

B）打开放电仪使空气电池放电，放电电流控制在5安培——10安培之间，持续时间0.5——4小时。

如上述的空气电池的空气极性能恢复方法所用的装置，其特征在于：所述密闭容器包括底板、可拆卸地连接在底板上的罩盖，底板上设置有环形凹槽，罩盖扣合在环形凹槽中，罩盖上嵌装有导线，所述导线的一端位于罩盖内腔中，导线的另一端位于罩盖的外部。

在密封环境下由于没有了氧的参与反应，电池实际上处于一种“反充电”的状态，会激发电极催化剂由于多次使用而下降的活性；同时，堵塞多孔电极微孔通道的结晶盐类会被分解而呈离子状态，多孔电极的扩散性能因而得到恢复，为气体的通过和反应的进行提供场所。这两方面的综合作用使电极性能回升。装置的结构保证了密封性，也方便了电池的更换，在更换时只需将罩盖揭起，拿出电池换上新电池，再在环形凹槽内涂抹凡士林密封即可。在不改变现有电极材料、加工工艺的基础上只需很小的投入即可实现电极性能的大幅回升，提高其循环使用寿命，节约了生产成本。

附图说明

图1是本发明一个实施例密闭容器的结构示意图。

具体实施方式

    经过多次的循环放电的空气电池，其工作电压降低到额定电压的80%的时候，其性能大幅度降低，此时就需要用如下方法恢复空气极性能。

本发明所述空气电池的空气极性能恢复方法包括如下步骤：

A）将空气电池放置在密闭容器中，通过导线将空气电池的正负极与放电仪的电极对应连接；放电仪规格应参考与气体扩散电极配套的单电池技术参数，使操作时电极电流密度与其工作电流密度一致。如锌空电池技术参数为1v，10A，则放电仪选3/5v，20A为宜。

B）打开放电仪使空气电池放电，放电电流为5安培，持续时间半小时。根据不同的单电池技术参数，放电电流可能在5安培——10安培之间选择，对应的放电时间为0.5——4小时。放电完成以后，关闭放电仪，取出空气电池，检测其性能大幅度提升。

如图1所示，所述密闭容器包括底板1、可拆卸地连接在底板1上的罩盖2，底板1上设置有环形凹槽3，罩盖2扣合在环形凹槽3中。为了提高密封性能，可以在环形凹槽3中涂抹凡士林，使罩盖2与环形凹槽3的接触面密封。罩盖2上嵌装有导线4、5，所述导线4、5的一端位于罩盖2内腔中用于连接空气电池的电极；导线4、5的另一端位于罩盖2的外部，用于连接放电仪。