本發(fā)明涉及一種電池，尤其是涉及一種注入式星形空氣電極鋅空氣電池，屬于電池加工制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋅空氣電池是一種以空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，金屬鋅作為負極活性物質(zhì)，在電催化劑的催化作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的化學(xué)電源。由于鋅空氣電池是以電池外部的空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，所以正極活性物質(zhì)不占電池的體積和重量，從而此種電池具有很高的重量比能量和體積比能量。鋅空氣電池因其具有容量大，比能量高，綜合性能穩(wěn)定，使用安全，材料易得且低廉，對環(huán)境友好等特點，而受到廣泛的關(guān)注，并不斷尋求鋅空氣電池的應(yīng)用市場。

鋅空氣電池因其所具有的特性，使得它在電動車電源的選擇中很早就受到青睞，但一直未得到廣泛的推廣，主要原因在于，現(xiàn)有的鋅空氣電池負極結(jié)構(gòu)和更換方式無法滿足車用動力電源的要求，如機械插塊式鋅空氣電池放電完畢后需要更換新電極，不利于商業(yè)化操作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有鋅空氣電池更換電極不便的缺陷，本發(fā)明提供一種注入式星形空氣電極鋅空氣電池，該電池可借助能量補給系統(tǒng)像普通的內(nèi)燃機一樣進行能量補充。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種注入式星形空氣電極鋅空氣電池，包括電池供料系統(tǒng)(1)、電池反應(yīng)槽(2)以及電池廢料回收系統(tǒng)(5)，其特征在于：電池反應(yīng)槽(2)上下兩端為開放口，其上開口與電池供料系統(tǒng)(1)的電池原料供料口(6)相接，下開口與電池廢料回收系統(tǒng)(5)的電池廢料接收口(7)相接，電池反應(yīng)槽(2)的側(cè)面由空氣電極(3)圍繞成截面為星形管狀結(jié)構(gòu)，星形管狀結(jié)構(gòu)使空氣電極的面積增大，從而擴大電池的容量。電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)充滿膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)，且設(shè)有金屬集電極(4)。

所述金屬集電極(4)是由耐腐的金屬條制成的星狀結(jié)構(gòu)體。所述的空氣電極(3)為正極，設(shè)有空氣電極引出線(8)；金屬集電極(4)為負極，設(shè)有金屬集電極引出線(9)。電池反應(yīng)槽(2)的外部設(shè)有帶有透氣孔(14)的對空氣電極(3)起支撐保護作用的空氣電極護板(11)。電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)的膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)由電池供料系統(tǒng)(1)供給；電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)反應(yīng)完畢失效后的膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)排入電池廢料回收系統(tǒng)(5)。在空氣電極(3)與空氣電極護板(11)之間設(shè)有疏水膜(12)和防滲層(13)；在空氣電極(3)與電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)的膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)之間設(shè)有隔膜(15)。所述的膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)為一種含有koh電解液、鋅粉、高分子聚合物、內(nèi)部潤滑劑的具有流動性的膠態(tài)混合物質(zhì)。所述的鋅粉的粒徑要盡可能選擇小粒徑的，最好為超細或納米級鋅粉，其目的在于避免鋅粉顆粒太大，在反應(yīng)時產(chǎn)生氧化鋅包裹膜阻止鋅粉粒內(nèi)部的鋅繼續(xù)參加反應(yīng)，使鋅原料利用不完全導(dǎo)致原料的浪費和能量的損失，同時造成電池的內(nèi)阻升高，影響了電池的性能；所述的高分子聚合物為纖維素系吸水樹脂、淀粉系吸水樹脂、聚丙烯酸鹽類吸水樹脂、聚乙烯醇類吸水樹脂之一種物質(zhì)。

本發(fā)明的有益效果是該發(fā)明通過獨特的電池反應(yīng)槽構(gòu)造以及電池供料系統(tǒng)，使鋅空氣電池能夠?qū)崿F(xiàn)像普通的內(nèi)燃機一樣進行能量補給，避免了現(xiàn)有的鋅空氣電池負極結(jié)構(gòu)和更換方式無法滿足車用動力電源要求的弊端，讓該種電池像內(nèi)燃機一樣進行大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用成為可能。本發(fā)明的制作方法經(jīng)濟、簡單，易于實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，在電池制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明剖視圖；

圖2為本發(fā)明外觀示意圖；

圖3為本發(fā)明電池反應(yīng)槽橫截面示意圖。

圖中1.電池供料系統(tǒng)，2.電池反應(yīng)槽，3.空氣電極，4.金屬集電極，5.電池廢料回收系統(tǒng)，6.電池原料供料口，7.電池廢料接收口，8.空氣電極引出線，9.金屬集電極引出線，10.膠態(tài)富鋅物質(zhì)，11.空氣電極護板，12疏水膜，13.防滲層，14.透氣孔，15.隔膜。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步說明。

如圖1-3所示，一種注入式星形空氣電極鋅空氣電池，包括電池供料系統(tǒng)(1)、電池反應(yīng)槽(2)以及電池廢料回收系統(tǒng)(5)，其特征在于：電池反應(yīng)槽(2)上下兩端為開放口，其上開口與電池供料系統(tǒng)(1)的電池原料供料口(6)相接，下開口與電池廢料回收系統(tǒng)(5)的電池廢料接收口(7)相接，電池反應(yīng)槽(2)的側(cè)面由空氣電極(3)圍繞成截面為星形管狀結(jié)構(gòu)，電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)充滿膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)，且設(shè)有金屬集電極(4)。

所述金屬集電極(4)是由耐腐的金屬條制成的星狀結(jié)構(gòu)體。所述的空氣電極(3)為正極，設(shè)有空氣電極引出線(8)；金屬集電極(4)為負極，設(shè)有金屬集電極引出線(9)。電池反應(yīng)槽(2)的外部設(shè)有帶有透氣孔(14)的對空氣電極(3)起支撐保護作用的空氣電極護板(11)。電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)的膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)由電池供料系統(tǒng)(1)供給；電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)反應(yīng)完畢失效后的膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)排入電池廢料回收系統(tǒng)(5)。在空氣電極(3)與空氣電極護板(11)之間設(shè)有疏水膜(12)和防滲層(13)；在空氣電極(3)與電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)的膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)之間設(shè)有隔膜(15)。所述的膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)為一種含有koh電解液、鋅粉、高分子聚合物、內(nèi)部潤滑劑的具有流動性的膠態(tài)混合物質(zhì)。所述的鋅粉的粒徑要盡可能選擇小粒徑的，最好為超細或納米級鋅粉，其目的在于避免鋅粉顆粒太大，在反應(yīng)時產(chǎn)生氧化鋅包裹膜阻止鋅粉粒內(nèi)部的鋅繼續(xù)參加反應(yīng)，使鋅原料利用不完全導(dǎo)致原料的浪費和能量的損失，同時造成電池的內(nèi)阻升高，影響了電池的性能；所述的高分子聚合物為纖維素系吸水樹脂、淀粉系吸水樹脂、聚丙烯酸鹽類吸水樹脂、聚乙烯醇類吸水樹脂之一種物質(zhì)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種注入式星形空氣電極鋅空氣電池，包括電池供料系統(tǒng)、電池反應(yīng)槽以及電池廢料回收系統(tǒng)，其特征在于：電池反應(yīng)槽上下兩端為開放口，其上開口與電池供料系統(tǒng)的電池原料供料口相接，下開口與電池廢料回收系統(tǒng)的電池廢料接收口相接，電池反應(yīng)槽的側(cè)面由空氣電極圍繞成截面為星形管狀結(jié)構(gòu)，電池反應(yīng)槽內(nèi)充滿膠態(tài)富鋅物質(zhì)，且設(shè)有金屬集電極。本發(fā)明的有益效果是該發(fā)明通過獨特的電池反應(yīng)槽構(gòu)造以及電池供料系統(tǒng)，使鋅空氣電池能夠?qū)崿F(xiàn)像普通的內(nèi)燃機一樣進行能量補給，從而使該種電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用成為可能。本發(fā)明的制作方法經(jīng)濟、簡單，易于實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，在電池制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：陳學(xué)琴
受保護的技術(shù)使用者：陳學(xué)琴
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.15
技術(shù)公布日：2017.07.11