本發(fā)明涉及一種電池，尤其是涉及一種旋轉(zhuǎn)須狀鋅電極腮狀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(fù)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(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，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(chǎng)。

鋅空氣電池因其所具有的特性，使得它在電動(dòng)車(chē)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(fù)極結(jié)構(gòu)和更換方式無(wú)法滿(mǎn)足車(chē)用動(dòng)力電源的要求，如機(jī)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；另外，隨著放電反應(yīng)的進(jìn)行氧化鋅將鋅包裹，阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行，使電池的內(nèi)阻升高，降低了原料的利用率，影響了電池的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有鋅空氣電池的上述弊端，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)須狀鋅電極腮狀空氣電極鋅空氣電池，該電池能夠像普通的內(nèi)燃機(jī)一樣進(jìn)行能量補(bǔ)給，并且能夠有效克服氧化鋅將鋅包裹，阻礙反應(yīng)進(jìn)行的弊端。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種旋轉(zhuǎn)須狀鋅電極腮狀空氣電極鋅空氣電池，包括電池反應(yīng)槽(2)以及空氣電極引出線(xiàn)(8)、鋅電極引出線(xiàn)(9)，其特征在于：電池反應(yīng)槽(2)上口為開(kāi)放口，設(shè)有一活動(dòng)的反應(yīng)槽蓋(45)；電池反應(yīng)槽(2)的側(cè)面由空氣電極(3)圍繞成星狀(將空氣電極圍繞成星狀的目的是增加空氣電極的面積，使電池容量增大)，在空氣電極(3)的表面設(shè)有腮狀凸起物(60)；電池反應(yīng)槽(2)的底部設(shè)有一錐形體(56)，在錐形體(56)的下端設(shè)有氧化鋅排放口(57)；電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)充滿(mǎn)電解液(43)，且設(shè)有鋅電極(44)。

所述腮狀凸起物(60)與空氣電極(3)的材料相同，其構(gòu)造為在空氣電極(3)的表面設(shè)置至少一道縱脊(62)，在縱脊(62)的兩側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)排列的腎形片體(63)。縱脊(62)對(duì)空氣電極(3)的表面起支撐和加強(qiáng)作用，同時(shí)對(duì)排列在兩側(cè)的腎形片體(63)起固定和導(dǎo)通作用。腎形片體(63)的作用是加大空氣電極的表面積，使空氣電極的外表面與空氣的接觸面增大，同時(shí)也使空氣電極的內(nèi)表面與電解液的接觸面積增大，從而使電池容量增大。

所述鋅電極(44)由金屬集電極(4)和鋅條(46)構(gòu)成；金屬集電極(4)設(shè)有上集流盤(pán)(40)和下集流盤(pán)(41)，在上下集流盤(pán)之間設(shè)有對(duì)上下集流盤(pán)起支撐和導(dǎo)通作用的集流柱(42)；在上下集流盤(pán)之間設(shè)有與上下集流盤(pán)導(dǎo)通的多根鋅條(46)，設(shè)有多根鋅條目的是為了提高一次裝鋅量，使電池更換鋅電極的間隔延長(zhǎng)。在上下集流盤(pán)的中心位置設(shè)有鋅電極轉(zhuǎn)軸(54)，鋅電極轉(zhuǎn)軸(54)的上端與設(shè)于反應(yīng)槽蓋(45)上的電機(jī)(50)的電機(jī)軸(52)相接，鋅電極轉(zhuǎn)軸(54)的下端與設(shè)于錐形體(56)上的鋅電極支架(53)的鋅電極支架軸套相接；鋅電極(44)在電機(jī)(50)的驅(qū)動(dòng)下在電解液(43)中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于鋅電極在電解液中運(yùn)動(dòng)，使得在鋅電極上電化學(xué)反應(yīng)生成的氧化鋅不斷的溶解，使鋅電極能夠持續(xù)反應(yīng)，避免了由于氧化鋅的包裹阻礙鋅電極持續(xù)反應(yīng)的弊端。由于鋅電極的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)電解液旋轉(zhuǎn)，根據(jù)旋液分離原理，含有氧化鋅的電解液在電池反應(yīng)槽底部的錐形體中氧化鋅會(huì)被分離出來(lái)，沉降到錐形體的底部，通過(guò)氧化鋅排放口排出。在空氣電極(3)與電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)的電解液(43)之間設(shè)有隔膜(15)。當(dāng)鋅電極消耗殆盡時(shí)，打開(kāi)反應(yīng)槽蓋，取出舊的鋅電極，更換新的鋅電極，即可完成電池能量的補(bǔ)給。

本發(fā)明的有益效果是該發(fā)明通過(guò)獨(dú)特的空氣電極和鋅電極構(gòu)造，使得電池一次裝鋅量大，電池更換鋅電極的間隔長(zhǎng)，使鋅空氣電池能夠?qū)崿F(xiàn)像普通的內(nèi)燃機(jī)一樣進(jìn)行能量補(bǔ)給；鋅電極的旋轉(zhuǎn)使氧化鋅從鋅電極上剝離脫落和溶解，從而使鋅電極上的反應(yīng)能夠繼續(xù)，克服了氧化鋅包裹使電池性能下降的弊端；腮狀結(jié)構(gòu)的空氣電極使電池的容量增大，上述特點(diǎn)使鋅空氣電池能夠滿(mǎn)足車(chē)用動(dòng)力電源的要求。本發(fā)明的制作方法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，易于實(shí)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(shuō)明

圖1為本發(fā)明剖視圖；

圖2為本發(fā)明電池反應(yīng)槽橫截面示意圖；

圖3為本發(fā)明空氣電極局部示意圖。

圖中2.電池反應(yīng)槽，3.空氣電極，4.金屬集電極，8.空氣電極引出線(xiàn)，9.鋅電極引出線(xiàn)，15.隔膜，40.上集流盤(pán)，41.下集流盤(pán)，42.集流柱，43.電解液，44.鋅電極，45.反應(yīng)槽蓋，46.鋅條，50.電機(jī)，51.電機(jī)電源線(xiàn)，52.電機(jī)軸，53.鋅電極支架，54.鋅電極轉(zhuǎn)軸，55.鋅電極支架軸套，56.錐形體，57.氧化鋅排放口，58.滑動(dòng)導(dǎo)電裝置，59.氧化鋅，60.腮狀凸起物，61.空氣電極支撐網(wǎng)，62.縱脊，63.腎形片體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1-3所示，一種旋轉(zhuǎn)須狀鋅電極腮狀空氣電極鋅空氣電池，包括電池反應(yīng)槽(2)以及空氣電極引出線(xiàn)(8)、鋅電極引出線(xiàn)(9)，其特征在于：電池反應(yīng)槽(2)上口為開(kāi)放口，設(shè)有一活動(dòng)的反應(yīng)槽蓋(45)；電池反應(yīng)槽(2)的側(cè)面由空氣電極(3)圍繞成星狀，在空氣電極(3)的表面設(shè)有腮狀凸起物(60)；電池反應(yīng)槽(2)的底部設(shè)有一錐形體(56)，在錐形體(56)的下端設(shè)有氧化鋅排放口(57)；電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)充滿(mǎn)電解液(43)，且設(shè)有鋅電極(44)。

所述腮狀凸起物(60)與空氣電極(3)的材料相同，其構(gòu)造為在空氣電極(3)的表面設(shè)置至少一道縱脊(62)，在縱脊(62)的兩側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)排列的腎形片體(63)?？v脊(62)對(duì)空氣電極(3)的表面起支撐和加強(qiáng)作用，同時(shí)對(duì)排列在兩側(cè)的腎形片體(63)起固定和導(dǎo)通作用。腎形片體(63)的作用是加大空氣電極的表面積，使空氣電極的外表面與空氣的接觸面增大，同時(shí)也使空氣電極的內(nèi)表面與電解液的接觸面積增大，從而使電池容量增大。

所述鋅電極(44)由金屬集電極(4)和鋅條(46)構(gòu)成；金屬集電極(4)設(shè)有上集流盤(pán)(40)和下集流盤(pán)(41)，在上下集流盤(pán)之間設(shè)有對(duì)上下集流盤(pán)起支撐和導(dǎo)通作用的集流柱(42)；在上下集流盤(pán)之間設(shè)有與上下集流盤(pán)導(dǎo)通的多根鋅條(46)，設(shè)有多根鋅條目的是為了提高一次裝鋅量，使電池更換鋅電極的間隔延長(zhǎng)。在上下集流盤(pán)的中心位置設(shè)有鋅電極轉(zhuǎn)軸(54)，鋅電極轉(zhuǎn)軸(54)的上端與設(shè)于反應(yīng)槽蓋(45)上的電機(jī)(50)的電機(jī)軸(52)相接，鋅電極轉(zhuǎn)軸(54)的下端與設(shè)于錐形體(56)上的鋅電極支架(53)的鋅電極支架軸套相接；鋅電極(44)在電機(jī)(50)的驅(qū)動(dòng)下在電解液(43)中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于鋅電極在電解液中運(yùn)動(dòng)，使得在鋅電極上電化學(xué)反應(yīng)生成的氧化鋅不斷的溶解，使鋅電極能夠持續(xù)反應(yīng)，避免了由于氧化鋅的包裹阻礙鋅電極持續(xù)反應(yīng)的弊端。由于鋅電極的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)電解液旋轉(zhuǎn)，根據(jù)旋液分離原理，含有氧化鋅的電解液在電池反應(yīng)槽底部的錐形體中氧化鋅會(huì)被分離出來(lái)，沉降到錐形體的底部，通過(guò)氧化鋅排放口排出。在空氣電極(3)與電池反應(yīng)槽(2)內(nèi)的電解液(43)之間設(shè)有隔膜(15)。當(dāng)鋅電極消耗殆盡時(shí)，打開(kāi)反應(yīng)槽蓋，取出舊的鋅電極，更換新的鋅電極，即可完成電池能量的補(bǔ)給。