[实用新型]一种带有微孔膜的锌空气电池

说明书

技术领域

 本实用新型涉及锌空气电池，具体来说是一种带有微孔膜的锌空气电池。

背景技术

  现有技术中，传统的锌空气电池是由金属锌、集流体、隔膜纸、气体扩散电极、塑料电池槽和电解液组成，气体扩散电极和金属锌分别构成电池的正极和负极。而这种电池结构的设计，其气体扩散电极和部分电解液均暴露于空气中，电池的工作易受外界环境因素的影响，特别是电池的失水对其工作性能影响更为严重。由于锌空气电池适宜在“富液”的状态下工作，其反应面主要位于固、液、气三相交界处，一旦环境过于干燥，水分蒸发加速，电池失水过多，则性能必然会大大下降，短路、电极击穿等现象也会容易发生。因此，传统的电池制作工艺已难以维持其长时间正常工作。如何开发出一种在保证电池工作性能的同时，维持其水分不易蒸发的锌空气电池已经成为急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中锌空气电池在放电过程中气体扩散电极暴露于空气中，受环境影响易失水的缺陷，提供一种带有微孔膜的锌空气电池来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种带有微孔膜的锌空气电池，包括电池槽和安装于电池槽上部的集流体，集流体上平铺锌膏，锌膏上通过隔膜装有空气极，所述的空气极由微孔膜覆盖气体扩散电极组成。

还包括聚乙烯塑胶，所述的聚乙烯塑胶将微孔膜与电池槽粘连在一起。

还包括夹紧件和O型密圏，所述的O型密圏压在微孔膜和电池槽之间，并通过夹紧件进行固定。

所述的微孔膜上具有通孔。

所述的微孔膜材料为不锈钢。

所述的电池槽内装有电解液。

所述的气体扩散电极和集流体分别通过导线引出作为电池的正负极。

所述的通孔直径为5um至20um。

所述的通孔之间的间距为100um至400um。

有益效果

本实用新型的一种带有微孔膜的锌空气电池，与现有技术相比在锌空气电池正常工作时，有效地减少了水分的蒸发。由于微孔膜为锌空气电池与外界氧气和水蒸汽交换的唯一通通，从而保证氧气的正常通透，又使得水蒸汽难以散失，保证了电池在不补液的情况下，长期维持在“富液”的状态下工作。改善了电池的性能，提高了电池的寿命，解决了实际工作中需要不断补液而带来的困扰。

附图说明                      

图1为本实用新型的结构示意图

其中，1-微孔膜、2-气体扩散电极、3-隔膜、4-锌膏、5-集流体、6-电池槽、7-聚乙烯塑胶、9-电解液。

图2为本实用新型的另一种实施方式结构示意图

其中，8-O型密圈、10-夹紧件。

图3为本实用新型的微孔膜。

其中，11为通孔。

图4为微孔膜对锌空气电池放电性能的影响图

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本实用新型所述的一种带有微孔膜的锌空气电池，主要包括由微孔膜1覆盖气体扩散电极2组成的空气极、由集流体5敷锌膏4构成的锌电极、隔膜3和电池槽6。其中气体扩散电极2和集流体5分别通过导线引出作为电池的正负极，在水平放置底部密封的电池槽6上依次放置集流体5，平铺锌膏4，覆盖隔膜3，并注入一定量的电解液9，可以让电池使用效果更好，再覆盖气体扩散电极2和微孔膜1，最后用聚乙烯塑胶7将微孔膜1和电池槽6四周密封起来。

如图3所示，所述的微孔膜1上具有通孔11，其材料为不锈钢，厚度为0.5mm，整片膜外尺寸为210mm×110mm，其中微孔经过激光穿击而成，小孔形状为圆形，其直径为5um至20um，孔间距为100um至400um，微孔居中分布于整片膜上，其分布尺寸为190mm×90mm。边界各留10mm以方便密封于电池槽上。微孔膜具备保水透气的功效，在氧气正常通过的同时，水蒸汽却难以蒸发，使得整块单电池长期维持在“富液”状态，改善了电池的性能。

利用恒流放电仪对装上微孔膜的锌空气电池来进行检测可以发现，其失水量大大减少，从其电压性能图上也可以发现其电压性能效果比无膜时更好。电池失水量的计算可以采用如下方式：电池在整个放电过程中，会与外界的氧气和水蒸汽进行交换。所以依据电池工作前后质量变化和电量的大小，即可推算出电池水分的交换量。