[发明专利]须状电极锌空气电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，尤其是涉及一种须状电极锌空气电池，属于电池加工制造技术领域。

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重量比能量和体积比能量。锌空气电池因其具有容量大，比能量高，综合性能稳定，使用安全，材料易得且低廉，对环境友好等特点，而受到广泛的关注，并不断寻求锌空气电池的应用市场。

锌空气电池因其所具有的特性，使得它在电动车电源的选择中很早就受到青睐，但一直未得到广泛的推广，主要原因在于，现有的锌空气电池负极结构和更换方式无法满足车用动力电源的要求，如机械插块式锌空气电池放电完毕后需要更换新电极，不利于商业化操作；另外，随着放电反应的进行氧化锌将锌包裹，阻碍了反应的进行，使电池的内阻升高，降低了原料的利用率，影响了电池的性能。

发明内容

为了克服现有锌空气电池的上述缺陷，本发明提供一种须状电极锌空气电池，该电池能够像普通的内燃机一样进行能量补给，并且能够有效克服氧化锌将锌包裹，阻碍反应进行的弊端。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种须状电极锌空气电池，包括电池反应槽(2)以及空气电极引出线(8)、锌电极引出线(9)，其特征在于：电池反应槽(2)上口为开放口，设有一活动的反应槽盖(45)，电池反应槽(2)的侧面由空气电极(3)围绕而成，电池反应槽(2)内充满电解液(43)，且设有锌电极(44)。

所述锌电极(44)由金属集电极(4)和锌条(46)以及超声波振动器(48)组成；金属集电极(4)设有上集流盘(40)和下集流盘(41)，在上下集流盘之间设有对上下集流盘起支撑和导通作用的集流柱(42)；在上下集流盘之间设有与上下集流盘导通的多根锌条(46)，设有多根锌条目的是为了提高一次装锌量，使电池更换锌电极的间隔延长；在上集流盘(40)的上端设有超声波振动器(48)，当锌电极上积累了过多的氧化锌阻碍锌电极继续反应时，通过超声波振动器的震动使氧化锌从锌电极上剥离脱落和溶解，从而使锌电极上的反应能够继续。电池反应槽(2)侧面的空气电极(3)围绕而成的截面形状为圆形、方形、多边形或任意几何形状。电池反应槽(2)的外部设有带有透气孔(14)的对空气电极(3)起支撑保护作用的空气电极护板(11)，在空气电极(3)与空气电极护板(11)之间设有疏水膜(12)和防渗层(13)；在空气电极(3)与电池反应槽(2)内的电解液(43)之间设有隔膜(15)。当锌电极消耗殆尽时，打开反应槽盖，取出旧的锌电极，更换新的锌电极，即可完成电池能量的补给。

本发明的有益效果是该发明通过独特的电池反应槽和锌电极构造，一次装锌量大，电池更换锌电极的间隔长，使锌空气电池能够实现像普通的内燃机一样进行能量补给；超声波振动器的震动使氧化锌从锌电极上剥离脱落和溶解，从而使锌电极上的反应能够继续，克服了氧化锌包裹使电池性能下降的弊端，从而使锌空气电池能够满足车用动力电源的要求。本发明的制作方法经济、简单，易于实现规模生产，在电池制造领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明剖视图；

图2为本发明电池反应槽横截面示意图。

图中 2.电池反应槽，3.空气电极，4.金属集电极，8.空气电极引出线，9.锌电极引出线，11.空气电极护板，12疏水膜，13.防渗层，14.透气孔，15.隔膜，40.上集流盘，41.下集流盘，42.集流柱，43.电解液，44.锌电极，45.反应槽盖，46.锌条，47.电源线，48.超声波振动器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步说明。

如图1-2所示，一种须状电极锌空气电池，包括电池反应槽(2)以及空气电极引出线(8)、锌电极引出线(9)，其特征在于：电池反应槽(2)上口为开放口，设有一活动的反应槽盖(45)，电池反应槽(2)的侧面由空气电极(3)围绕而成，电池反应槽(2)内充满电解液(43)，且设有锌电极(44)。

所述锌电极(44)由金属集电极(4)和锌条(46)以及超声波振动器(48)组成；金属集电极(4)设有上集流盘(40)和下集流盘(41)，在上下集流盘之间设有对上下集流盘起支撑和导通作用的集流柱(42)；在上下集流盘之间设有与上下集流盘导通的多根锌条(46)；在上集流盘(40)的上端设有超声波振动器(48)，当锌电极上积累了过多的氧化锌阻碍锌电极继续反应时，通过超声波振动器的震动使氧化锌从锌电极上剥离脱落和溶解，从而使锌电极上的反应能够继续。电池反应槽(2)侧面的空气电极(3)围绕而成的截面形状为圆形、方形、多边形或任意几何形状。电池反应槽(2)的外部设有带有透气孔(14)的对空气电极(3)起支撑保护作用的空气电极护板(11)，在空气电极(3)与空气电极护板(11)之间设有疏水膜(12)和防渗层(13)；在空气电极(3)与电池反应槽(2)内的电解液(43)之间设有隔膜(15)。