一種鋅空氣動力電池及鋅空氣動力電池組的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋅空氣動力電池及鋅空氣動力電池組。該鋅空氣動力電池包括負極金屬殼體、正極金屬蓋、密封絕緣套、電解液、碳板和鋅板；負極金屬殼體的上表面設(shè)置有第一開口；密封絕緣套套在正極金屬蓋外并將第一開口密封；負極金屬殼體內(nèi)自上而下設(shè)置有第一腔、第二腔和第三腔；碳板位于第一腔內(nèi)；電解液位于第二腔內(nèi)；鋅板位于第三腔內(nèi)；正極金屬蓋上設(shè)置有連通第一腔與外界的空氣流通孔。該鋅空氣動力電池比能量高，放電電壓平穩(wěn)，工作電流平穩(wěn)，可長期貯存，不自然放電，安全性好，價格低，原料便宜，更換快速而且方便，沒有環(huán)境污染。該鋅空氣動力電池組可以為汽車尤其是電動汽車提供電能。
【專利說明】—種鋅空氣動力電池及鋅空氣動力電池組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋅空氣動力電池及鋅空氣動力電池組?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前市場上傳統(tǒng)的鉛酸電池、鋰電池和鎳氫電池由各種價格比較高的金屬或者原料制成，而且在使用過程中需要不斷加入價格高的原料以補充電池的能源。因此，這種傳統(tǒng)電池成本高。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種鋅空氣動力電池及鋅空氣動力電池組，以解決上述問題。
[0004]—種鋅空氣動力電池，包括負極金屬殼體、正極金屬蓋、密封絕緣套、電解液、碳板和鋅板；所述負極金屬殼體的上表面設(shè)置有第一開口 ；所述密封絕緣套套在所述正極金屬蓋外并將所述第一開口密封；所述負極金屬殼體內(nèi)自上而下設(shè)置有第一腔、第二腔和第三腔；所述碳板位于所述第一腔內(nèi)并與所述正極金屬蓋接觸；所述電解液位于所述第二腔內(nèi)；所述鋅板位于所述第三腔內(nèi)并與所述負極金屬殼體接觸；所述正極金屬蓋上設(shè)置有連通所述第一腔與外界的空氣流通孔。
[0005]本實用新型還提供一種鋅空氣動力電池組，包括多個如上所述的鋅空氣動力電池；多個所述鋅空氣動力電池串聯(lián)或并聯(lián)。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實施例的優(yōu)點在于:該鋅空氣動力電池的原料有價格低廉的碳板、鋅板和電解液。在鋅空氣動力電池放電過程中，鋅板作為負極發(fā)生的負極反應(yīng)為:Zn+20H_+2e_ — Zn0+H20，而碳板作為正極發(fā)生的正極反應(yīng)為:02+H20+2e_ — 20H_，綜合上述兩個反應(yīng)式，該鋅空氣動力電池的反應(yīng)表達式為Zn+02 — ZnO2,由此可知，鋅空氣動力電池在使用過程中，僅僅消耗廉價的金屬鋅及空氣中的氧氣，即該鋅空氣動力電池成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型實施例的鋅空氣動力電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2為本實用新型實施例的密封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0010]如圖1所不一種鋅空氣動力電池,包括負極金屬殼體101、正極金屬蓋107、密封絕緣套105、電解液110、碳板106和鋅板102 ;所述負極金屬殼體101的上表面設(shè)置有第一開口 ；所述密封絕緣套105套在所述正極金屬蓋107外并將所述第一開口密封；所述負極金屬殼體101內(nèi)由上至下設(shè)置有第一腔、第二腔和第三腔；所述碳板106位于所述第一腔內(nèi)并與所述正極金屬蓋107接觸；所述電解液110位于所述第二腔內(nèi)；所述鋅板102位于所述第三腔內(nèi)并與所述負極金屬殼體101接觸；所述正極金屬蓋107上設(shè)置有連通所述第一腔與外界的空氣流通孔108。
[0011]該鋅空氣動力電池的原料有價格低廉的碳板、鋅板和電解液。在鋅空氣動力電池放電過程中，鋅板作為負極發(fā)生的負極反應(yīng)為:Zn+20H>2f — Zn0+H20，而碳板作為正極發(fā)生的正極反應(yīng)為:02+H20+2e_ — 20H_，綜合上述兩個反應(yīng)式，該鋅空氣動力電池的反應(yīng)表達式為Zn+02 — ZnO2,由此可知，鋅空氣動力電池在使用過程中，僅僅消耗廉價的金屬鋅及空氣中的氧氣，即該鋅空氣動力電池成本低。
[0012]另外，該鋅空氣動力電池還具有其它的優(yōu)勢:
[0013]鋅空氣動力電池的比能量大于傳統(tǒng)電池，其比能量在340瓦時/公斤以上，而鉛蓄電池的比能量只有20至50瓦時/公斤。因此同樣輸出功率的鋅空氣動力電池重量輕，便于攜帶。
[0014]鋅空氣動力電池的電容量，放電特性，輸出功率等指標優(yōu)于傳統(tǒng)電池，特別是放電曲線平穩(wěn)和放電電流大的特性可作為對移動電源放電曲線平穩(wěn)要求高的電子設(shè)備和動力電源長時間大電流工作的環(huán)境，如計算機、指揮儀、電臺、車船用動力電源等。
[0015]鋅空氣動力電池完全能夠擺脫對于電網(wǎng)和發(fā)電機的依賴，并且用更換鋅物質(zhì)的方法來保持電池持久的供電能力，特別適用于無電網(wǎng)供電和無發(fā)電設(shè)備的野外環(huán)境。
[0016]更換鋅物質(zhì)所需的時間(幾分鐘到十幾分鐘)，遠遠少于傳統(tǒng)電池充電的時間(數(shù)小時)，適用于戰(zhàn)場快速不間斷供電的需要。
[0017]可以根據(jù)設(shè)備需要切換改變輸出電壓等參數(shù)。
[0018]可以根據(jù)設(shè)備需要設(shè)計制造出不同尺寸和電容量的電池。
[0019]可以長期存放。
[0020]對環(huán)境無污染，不含有毒物質(zhì):鋅空氣電池原料和制造過程對環(huán)境無污染，鋅電極放電產(chǎn)物氧化鋅可以通過電解方式再生得到金屬鋅，整個過程形成一個綠色封閉循環(huán)，既節(jié)省資源，又有利于環(huán)境保護。
[0021]為了增加空氣與碳板的接觸面積，避免空氣流通孔108在電池放電過程中被阻塞，所述空氣流通孔108為多個；多個所述空氣流通孔108在所述正極金屬蓋107上均勻排布。優(yōu)選地，空氣流通孔108為22個或者其它任意數(shù)量。
[0022]優(yōu)選地，多個所述空氣流通孔108在所述正極金屬蓋107上矩陣排布，以避免多個空氣流通孔108在正極金屬蓋107上不規(guī)則排布時影響正極金屬蓋107的強度。當然，多個所述空氣流通孔108還可以在所述正極金屬蓋107上環(huán)形排布。
[0023]為了保證該鋅空氣動力電池保存時間長，避免空氣在該鋅空氣動力電池不使用時進入電池內(nèi)，如圖2所示，該鋅空氣動力電池還包括密封蓋201，所述密封蓋201上設(shè)置多個分別與多個所述空氣流通孔108——配合的密封柱202。優(yōu)選地，該密封柱202可以為22個或者其它任意數(shù)量。
[0024]該鋅空氣動力電池使用之前均需要使用密封蓋201將空氣流通孔108密封，由于空氣流通孔108在正極金屬蓋107上均勻分布，為了防止密封蓋201將空氣流通孔108密封后，電池在運輸或者存儲時，密封蓋201與正極金屬蓋107松動，導致空氣流通孔108密封不嚴密，所述正極金屬蓋107的上表面設(shè)置有多條縱橫交錯的凹槽109 ;每一個所述空氣流通孔位于任意兩條凹槽的相交處；所述密封蓋201上設(shè)置有多條分別與所述凹槽109 —一配合的凸條203。即密封蓋201密封時，密封柱202與空氣流通孔108配合，而且凸條203與凹槽109配合，使密封蓋201與正極金屬蓋107密封得更緊固。
[0025]另外，所述第二腔與所述第三腔之間設(shè)置有隔板103 ;所述隔板103上設(shè)置有多個電解液流通孔104，該電解液流通孔104用于連通鋅板與電解液。
[0026]進一步，所述負極金屬殼體的底部設(shè)置有用于更換鋅板的更換門。即當鋅空氣動力電池中的鋅板消耗殆盡時，可以打開該更換門，將全新的鋅板置于第三腔內(nèi)，然后關(guān)上更換門，則該鋅空氣動力電池可以繼續(xù)使用。
[0027]另外，本實施例還提供一種鋅空氣動力電池組，包括多個串聯(lián)或并聯(lián)的上述鋅空氣動力電池，用于為汽車提供電能。
[0028]從以上實施例可知，鋅空氣動力電池有著其它電池無法比擬的優(yōu)點和優(yōu)勢，比能量高，放電電壓平穩(wěn)，工作電流平穩(wěn)，大電流放電時性能好，可長期貯存，不自然放電，安全性好，價格低，原料便宜，更換快速而且方便，同時還沒有環(huán)境污染的問題等眾多其它電池所無法與之相比的優(yōu)勢。更重要的是鋅空氣動力電池還可以作為能量源發(fā)電，擺脫對電網(wǎng)的依賴，這也解決了現(xiàn)今電動汽車市場充電難這一重大難題。鋅空氣動力電池有著如此多的優(yōu)點及優(yōu)勢，其市場前景可以說是毋庸置疑。
[0029]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋅空氣動力電池，其特征在于，包括負極金屬殼體、正極金屬蓋、密封絕緣套、電解液、碳板和鋅板； 所述負極金屬殼體的上表面設(shè)置有第一開口 ；所述密封絕緣套套在所述正極金屬蓋外并將所述第一開口密封； 所述負極金屬殼體內(nèi)自上而下設(shè)置有第一腔、第二腔和第三腔；所述碳板位于所述第一腔內(nèi)并與所述正極金屬蓋接觸；所述電解液位于所述第二腔內(nèi)；所述鋅板位于所述第三腔內(nèi)并與所述負極金屬殼體接觸； 所述正極金屬蓋上設(shè)置有連通所述第一腔與外界的空氣流通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的鋅空氣動力電池，其特征在于，所述空氣流通孔為多個； 多個所述空氣流通孔在所述正極金屬蓋上均勻排布。
3.如權(quán)利要求2所述的鋅空氣動力電池，其特征在于，多個所述空氣流通孔在所述正極金屬蓋上矩陣排布。
4.如權(quán)利要求3所述的鋅空氣動力電池，其特征在于，還包括密封蓋； 所述密封蓋上設(shè)置多個分別與多個所述空氣流通孔一一配合的密封柱。
5.如權(quán)利要求4所述的鋅空氣動力電池，其特征在于，所述正極金屬蓋的上表面設(shè)置有多條縱橫交錯的凹槽；每一個所述空氣流通孔位于任意兩條凹槽的相交處； 所述密封蓋上設(shè)置有多條分別與所述凹槽 配合的凸條。
6.如權(quán)利要求5所述的鋅空氣動力電池，其特征在于，所述空氣流通孔和所述密封柱均為22個。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的鋅空氣動力電池，其特征在于，所述第二腔與所述第三腔之間設(shè)置有隔板；所述隔板上設(shè)置有多個電解液流通孔。
8.如權(quán)利要求7所述的鋅空氣動力電池，其特征在于，所述負極金屬殼體的底部設(shè)置有用于更換鋅板的更換門。
9.一種鋅空氣動力電池組，其特征在于，包括多個如權(quán)利要求1-8中任一項所述的鋅空氣動力電池； 多個所述鋅空氣動力電池串聯(lián)或并聯(lián)。
【文檔編號】H01M12/06GK203521561SQ201320555125
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】康軍, 孫國萍, 張釵, 竺錫富, 滕志里, 田懷民, 謝明遠, 甘小俊, 劉巖, 于江靈, 張賀 申請人:康軍, 孫國萍