[发明专利]一种自测碳酸化新型防漏液锌空气电池

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种电池，具体地说是一种能够自测是否碳酸化，并且有优异防漏夜性能的锌空气电池。

背景技术

锌空气电池是一种以空气中的氧气作为正极活性物质，金属锌作为负极活性物质，在电催化剂的催化作用下，发生化学反应而产生电能的化学电源。由于锌空气电池是以电池外部的空气中的氧气作为正极活性物质，所以正极活性物质不占电池的体积和重量，从而此种电池具有很高的性价比。此外，由于锌空气电池还具有原材料便宜易得、放电电压平稳、环保等众多优点，因此被广泛应用于各种便携式移动电源。

但是，锌空气电池普遍存在易吸潮，使得电解液稀释，导致电解液碱性降低的同时使得电解液的电导率下降，当环境湿度较小时，电解液的溶剂会透过隔膜和空气正极向外界环境扩散蒸发，使得电解液的浓度增大，甚至干涸，使得电池失效，再者，这种电池的电解液很容易通过隔膜和空气正极泄漏出来。

发明内容

本发明创造的目的是克服现有锌空气电池，由于电解液碳酸化、或稀释等导致电池失效的问题。

本发明创造所述的一种自测碳酸化新型防漏液锌空气电池，从外到内依次为电池壳体、空气正极、隔膜、锌负极、电解液，所述的锌空气电池通过隔膜隔离由正极腔室和锌负极腔室组成。

所述的空气正极从外到内依次为：防水透气层、集流网、防水透气层、正极催化层、防水透气层、氧选择性透过膜、二氧化碳吸附层；

所述的集流网的截面为矩波浪状，与空气正极表面接触面积为10—50%，能够形成空气正极表面的空气通道，提高空气通过率。

所述的二氧化碳吸附层为二氧化碳吸附剂，优选锂硅酸盐、钠石灰、氢氧化钙、氯化钙等二氧化碳吸收剂；所述的氧选择性透过膜；所述的正极催化层包含催化剂和催化载体，成分组成为还原氧的乙炔黑：二氧化锰：粘结剂PTFE =10:10:1 ；

所述的空气正极和锌负极的端部都插入PH指示剂，优选石蕊试纸，电池外壳开设有机玻璃的透明窗口，可以观测石蕊试纸的状态。

所述的锌负极腔室分为电解液腔室和锌膏；所述的电解液腔室的端口与锌负极腔室的端口为同一端口，采用弹簧装置的端口，电解液的腔室壁采取薄皮橡胶制；所述的弹簧端口内部设置一根有机玻璃制的刺针，长度略短于电解液腔室的高度，轻轻按压弹簧端口既能刺破电解液腔室的内壁，使得电解液能够与锌膏融合； 

所述的锌膏的组成成分为锌粉：氧化铅：氧化锌：导电炭黑=90:5:4：1；

有益效果

电解液腔室中封装电解液，在不使用的情况下，将锌负极和电解液分离放置，可以有效提高电池的存放周期。使用时，通过按压弹簧装置，使得刺针顺利刺破电解液腔室，使得电解液和锌负极相混合，激活电池，有效延长了锌电池的保存周期。

锌膏中加入了氧化锌，能够有效地避免负极锌粉在碱性条件下自放电。

在空气正极端口和锌负极的端口都开设有有机玻璃制的透明窗口，在空气正极和锌负极内都插入有石蕊试纸的PH指示剂，使得能够通过观测PH值的变动，判断空气正极和锌负极是否发生碳酸化，是否受潮、是否发生漏液，很好的解决了电池因质变而失效的问题。

附图说明

图1为本发明创造的结构示意图：

 1—电池外壳顶端的有机玻璃制的透明端口；

2—PH指示剂（优选石蕊试纸）；

3—带有矩波浪形泡沫镍网的空气正极；

4—电池外壳；

5—锌膏；

6—电解液腔室端口的弹簧端口；

7—电解液腔室；

8—有机玻璃制的刺针。

具体实施方式

下面，结合附图说明本发明创造的具体实施方式：

一种锌空气电池，包括空气正极3，电池壳体4，其特征在于：所述的空气正极具有与电池壳体内部相接触的突出部分，空气电极与电池壳体之间的空隙形成空气流道，空气电极为多个单元组成的波浪形，其中，单元波浪的界面为矩形、梯形、半圆形、椭圆形中的一种或几种，采用波浪状结构的空气电极，增大了催化反应面积，方便打电流放电。

空气正极3的制备方法：

步骤1：将泡沫镍集流网制作成波浪形状；

步骤2：将集流网涂上催化层，另外一面涂上防水透气层；