[实用新型]碱性锌空气电池模块及电池

说明书

技术领域：

本实用新型属于电池技术领域，特别涉及可过滤空气的锌空气电池模块及电池。

背景技术：

锌空气电池因为其具有比能量高、工作电压平稳、安全性好、绿色环保、制造成本低等优点而具有广阔的应用前景。因此，积极开发锌空气电池是解决环保和能源危机的重要途径。目前，锌空气动力电池通常被设计成机械更换式，即电池放电结束后，通过更换其中的锌电极以达到电池的“充电”效果。专利“一种便于更换锌电极的锌空气电池装置”(申请号：200610039690.7)介绍了一种不仅使锌电极更换方便、快速，且可避免更换过程中损坏空气极的锌空气电池装置。该装置的弊端主要体现在由于使用了单面空气极，因此，电池的容量低，使用范围受到限制。其次，锌空气电池广泛使用碱性电解液，包括氢氧化钠和氢氧化钾等。在电池工作中，空气中的氧气参与电化学反应中产生电能。问题在于，空气中不仅仅有电池反应需要的氧气，也含有对电池反应不利的二氧化碳。尤其是碱性电解液工作环境中，二氧化碳进人电池，使碱性电解液碳酸化，形成碱金属的碳酸盐或亚碳酸盐。当碳酸盐在阴极中结晶时，阴极会受到损坏，并会堵塞空气的通路，从而影响到电池的使用寿命和供电能力。目前没有锌空气电池使用中加设过滤二氧化碳的设备的报道。

发明内容：

本实用新型提出一种装有空气过滤系统的碱性锌空气电池模块及电池，碱性锌空气电池模块采用了双面空气极，既增加了电池容量，又方便电池更换锌电极；碱性锌空气电池模块还可避免空气中的二氧化碳对电池性能的不利影响。

本实用新型的技术方案如下：

碱性锌空气电池模块，包括有由集流体与外敷锌膏构成的锌电极，上、下空气极，隔膜，上、下电池框，从空气极和集流体上分别通过导线引出作为电池的正负极；其特征在于：所述的锌电极外用包裹隔膜包裹，锌电极的上、下方分别放置有上、下空气极，锌电极与上、下空气极均为平板形状，上、下空气极与锌电极的上、下表面之间分别有隔膜进行隔离，上、下电池框分别夹持在上、下空气极的表面，并固定连接。

所述的碱性锌空气电池模块，其特征在于所述的上、下电池框内有若干个支撑条，支撑条上有突出块，突出块用于支撑上、下空气极的表面。

所述的碱性锌空气电池模块，其特征在于沿电池框上有高度与锌电极平齐的内框，内框外有溢流槽。

所述的碱性锌空气电池模块，其特征在于所述的上、下电池框结构相同，电池框的上下表面分别有能够相互契合的凹槽与凸块。

碱性锌空气电池，包括有封闭的壳体，由集流体与外敷锌膏构成的锌电极，上、下空气极，隔膜，上、下电池框，从空气极和集流体上分别通过导线引出作为电池的正负极；其特征在于：所述的锌电极外用包裹隔膜包裹，锌电极的上、下方分别放置有上、下空气极，锌电极与上、下空气极均为平板形状，上、下空气极与锌电极的上、下表面之间分别有隔膜进行隔离，上、下电池框分别夹持在上、下空气极的表面，并固定连接后水平安装在壳体内，壳体上安装有通风设施，壳体外设置有封闭的空气过滤池与气泵，空气过滤池内装有吸收二氧化碳的液体，气泵的送气口通入空气过滤池的底部，空气过滤池的顶部联通有出气管送入壳体内。

所述的碱性锌空气电池，其特征在于所述的空气过滤池的吸收二氧化碳的液体中安装有过滤网。

所述上、下电池框通常由塑料注塑而成，也可采用布胶板材料制成。电池框中间有间隔等距离平行排布的若干支撑条，支撑条上、下两而均有突出块，等间距分布，电池框上的内框由不导电的、高度与包裹锌电极的隔膜平齐的塑料制成，内框外是溢流槽，内框以内用于安装锌空气电池部件，支撑条上依次放置下空气极、隔膜、用包裹隔膜包裹的锌电极、隔膜、上空气极。

上、下电池框的四边分别设有四个定位孔，上、下电池框可以通过安装在定位孔内的螺栓固定连接。

当二个或二个以上碱性锌空气电池模块叠放在一起时，由于上、下电池框结构相同，电池框的上下表面分别有能够相互契合的凹槽与凸块，这样叠放在一起的电池框之间通过凹槽与凸块配合，成为一个整体。

由于上、下电池框的支撑条上设置了突出块，突出块用于顶压上、下空气极表面。突出块之间的空间形成上、下空气极的通风口；这样既可使得空气极、与隔膜和锌膏之间充分接触，又可以通过突出块之间的空间形成的通风口，保持通畅的氧气扩散空间。

所述空气过滤池通常由塑料注塑而成，内部设置了之字形不锈钢滤网，之字形不锈钢滤网上再设置一道拦截水蒸汽的不锈钢网，以破坏可能溢出的水膜，以利于经过过滤的气体输入至壳体内参与电池反应，