[发明专利]一种一次性金属空气电池

说明书

技术领域

本发明属于化学电源技术领域，具体地说是一种一次性金属空气电池。

背景技术

目前，金属空气电池以存储电能高出传统电池数倍的优势得到了业界的高度关注。在现有技术中，也曾经披露过多种金属空气电池。然而，电解液漏液的问题一直困扰着金属空气电池更好地发展。究其原因，除空气电极的防水性、电池密封结构的可靠性之外，一个重要的原因是金属空气电池的内部只有电解液和阳极材料(金属)，而没有氧化剂；作为氧化剂的氧气是在金属空气电池进行放电反应的过程中，通过空气电极进入电池内部，在催化剂的作用下，氧气获得电子变成氧离子；氧离子进入电解液与水反应生成氢氧根；阳极金属与氢氧根反应生成了金属氧化物和水。在电池放电的过程中，外部的氧气不断地进入电池，电池内部的金属阳极不断地被氧化，生成金属氧化物，体积也在不断地膨胀，使电池内部压力升高，这个压力会破坏金属空气电池的密封，造成电解液的溢出，破坏电池的反应环境。

尽管现有技术中也公开了一些一次性金属空气电池的多种密封结构和材料，但仍未能解决电解液的漏液问题。

发明内容

为了解决现在技术中一次性金属空气电池在放电过程中普遍存在的漏液问题，本发明的目的在于提供一种杜绝了因电池内部压力升高而造成电解液泄漏的一次性金属空气电池，它在内部设置了一个气囊，预留出阳极金属材料在放电被氧化后膨胀的体积，具有很强的实用性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括密封连接的电池护套、空气电极及金属阳极，空气电极位于电池护套内部，金属阳极插设于空气电极内部，金属阳极与空气电极之间设有电解液，电池护套上开有空气通道，在空气电极内、阴极帽和金属阳极之间设有与大气连通的气囊。

其中：所述气囊上设有支撑圈，气囊通过支撑圈与设于空气电极一端的阴极帽的内壁密封连接；阴极帽上开有供气囊与大气连通的中心孔；阴极帽与空气电极同轴设置；所述空气电极与金属阳极的连接端设有阳极封接圈；阳极封接圈设有止口；阳极封接圈的小口径端与空气电极压焊且密封连接，另一端向内卷边；阳极封接圈与空气电极同轴设置；所述金属阳极与空气电极的连接端设有金属阳极帽，其两侧分别将金属阳极帽夹于中间的设有绝缘内、外夹板，绝缘内、外夹板及金属阳极帽容置于阳极封接圈的止口内；绝缘外夹板上开有凹槽，阳极封接圈一端的卷边容置于其内；所述金属阳极内设有椎状的阳极集流体，其后缘为圆盘状，固接于金属阳级帽的内侧；阳极集流体与金属阳级帽同轴设置；所述金属阳极为柱状结构，其轴向截面为星型，可为电解金属粉高压压合而成；各部件连接处均涂有耐碱胶。

本发明的优点与积极效果为：

1.电解液不泄漏，反应环境好。由于本发明在电池内部设置了一个泻压气囊，释放了电解液被挤压的压力，防止了电池内部压力的增加，阻止了电解液的外泄，更好地保护了电池的反应环境。

2.装配简单、方便。本发明提供了一种带有中心孔的阴极帽，通过该中心孔可以方便地向气囊内充气，气囊内预先充入的气体也可由中心孔排出。

3.封接牢固、密封好。本发明空气电极与金属阳极的封接处采用止口的连接方式，使得连接件紧固封接；在各个连接处还涂有耐碱胶，保证了良好的密封性能。

4.本发明电池的金属阳极为柱状结构，其轴向截面为星型，增加了金属阳极的反应面积，提高了电池的电量，增加了电池阳极的利用率。

附图说明

图1为本发明的外观结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1中的B-B剖视图；

图4为图3中的C-C剖视图；

图5为图3中E处的局部放大图；

图6为图3中D处的局部放大图；

图7为图1中空气电极的结构示意图；

图8为图7中A处的局部放大图；

图9为图7中集流网的结构示意图；

图10为图9中B处的局部放大图；

其中：1为电池护套，11为第一空气通道，12为第二空气通道，2为空气电极，21为防水层，22为集流网，23为催化层，24为隔膜，25为阴极帽，26为中心孔，27为阳极封接圈，28为止口，3为金属阳极，31为阳极集流体，311为阳极集流体后缘，32为金属阳极帽，33为绝缘内夹板，34为绝缘外夹板，341为凹槽，4为电解液，5为气囊，51为气囊支撑圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。