本發(fā)明涉及一種電池，尤其是涉及一種管道注入式內(nèi)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；另外，空氣電極易受灰塵的污染，而導(dǎo)致空氣電極的微孔堵塞，使空氣電極的工作效率降低，甚至失效。上述原因均不利于商業(yè)化操作。

技術(shù)實(shí)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)明提供一種管道注入式內(nèi)空氣電極鋅空氣電池，該電池可借助能量補(bǔ)給系統(tǒng)像普通的內(nèi)燃機(jī)一樣進(jìn)行能量補(bǔ)充，并且空氣電極不易受灰塵污染。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種管道注入式內(nèi)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)為首尾兩端為開(kāi)放口管狀體，管狀體的首口與電池供料系統(tǒng)(1)的電池原料供料口(6)相接，尾口與電池廢料回收系統(tǒng)(5)的電池廢料接收口(7)相接，在電池反應(yīng)槽(2)管體內(nèi)沿電池反應(yīng)槽的軸向設(shè)有一管狀的空氣電極(3)，在空氣電極(3)管狀體的外部充滿膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)，內(nèi)部設(shè)有空氣電極內(nèi)通氣管(20)。

所述的電池反應(yīng)槽(2)的管路形狀以s形、螺旋形或任意幾何形狀行走。電池反應(yīng)槽(2)的截面形狀為圓形、方形、多邊形或任意幾何形狀?？諝怆姌O(3)的截面形狀為圓形、方形、多邊形或任意幾何形狀。所述的空氣電極(3)設(shè)有空氣電極供氣系統(tǒng)(22)，其構(gòu)造為在空氣電極(3)內(nèi)至少設(shè)有一根通氣管即空氣電極內(nèi)通氣管(20)，在空氣電極內(nèi)通氣管(20)上設(shè)有透氣孔(14)；在空氣電極(3)的上下兩端分別設(shè)有空氣電極出氣緩流罩(32)和空氣電極進(jìn)氣緩流罩(31)，并且與空氣電極內(nèi)通氣管(20)相通；在空氣電極出氣緩流罩(32)的一側(cè)設(shè)有一空氣電極出氣管(27)，該管與電池反應(yīng)槽外部相通；在空氣電極進(jìn)氣緩流罩(31)的一側(cè)設(shè)有一與電池反應(yīng)槽外部的送氣機(jī)(23)的出氣口相連的空氣電極送氣管(25)；送風(fēng)機(jī)(23)的進(jìn)氣口設(shè)有空氣凈化裝置(24)。

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)。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(rùn)滑劑的具有流動(dòng)性的膠態(tài)混合物質(zhì)。所述的鋅粉為超細(xì)或納米鋅粉。所述的高分子聚合物為纖維素系吸水樹(shù)脂、淀粉系吸水樹(shù)脂、聚丙烯酸鹽類(lèi)吸水樹(shù)脂、聚乙烯醇類(lèi)吸水樹(shù)脂之一種物質(zhì)。所述的鋅粉的粒徑要盡可能選擇小粒徑的，最好為超細(xì)或納米級(jí)鋅粉，其目的在于避免鋅粉顆粒太大，在反應(yīng)時(shí)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(fèi)和能量的損失，同時(shí)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(shù)脂、淀粉系吸水樹(shù)脂、聚丙烯酸鹽類(lèi)吸水樹(shù)脂、聚乙烯醇類(lèi)吸水樹(shù)脂之一種物質(zhì)。

本發(fā)明的有益效果是該發(fā)明通過(guò)獨(dú)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(jī)一樣進(jìn)行能量補(bǔ)給，解決了現(xiàn)有的鋅空氣電池負(fù)極結(jié)構(gòu)和電極更換方式無(wú)法滿足車(chē)用動(dòng)力電源要求的問(wèn)題；空氣電極的供氣系統(tǒng)和空氣凈化系統(tǒng)克服了空氣電極易受灰塵的污染而導(dǎo)致空氣電極工作效率降低，甚至失效的弊端，讓該種電池像內(nèi)燃機(jī)一樣進(jìn)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(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)，14.透氣孔，15.隔膜，20.空氣電極內(nèi)通氣管，22.空氣電極供氣系統(tǒng)，23.送氣機(jī)，24.空氣凈化裝置，25.空氣電極送氣管，27空氣電極出氣管，31空氣電極進(jìn)氣緩流罩，32.空氣電極出氣緩流罩，33.反應(yīng)槽殼體，35.反應(yīng)槽支架。

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1-2所示，一種管道注入式內(nèi)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)為首尾兩端為開(kāi)放口管狀體，管狀體的首口與電池供料系統(tǒng)(1)的電池原料供料口(6)相接，尾口與電池廢料回收系統(tǒng)(5)的電池廢料接收口(7)相接，在電池反應(yīng)槽(2)管體內(nèi)沿電池反應(yīng)槽的軸向設(shè)有一管狀的空氣電極(3)，在空氣電極(3)管狀體的外部充滿膠態(tài)富鋅物質(zhì)(10)，內(nèi)部設(shè)有空氣電極內(nèi)通氣管(20)。

所述的電池反應(yīng)槽(2)的管路形狀以s形、螺旋形或任意幾何形狀行走。電池反應(yīng)槽(2)的截面形狀為圓形、方形、多邊形或任意幾何形狀?？諝怆姌O(3)的截面形狀為圓形、方形、多邊形或任意幾何形狀。所述的空氣電極(3)設(shè)有空氣電極供氣系統(tǒng)(22)，其構(gòu)造為在空氣電極(3)內(nèi)至少設(shè)有一根通氣管即空氣電極內(nèi)通氣管(20)，在空氣電極內(nèi)通氣管(20)上設(shè)有透氣孔(14)；在空氣電極(3)的上下兩端分別設(shè)有空氣電極出氣緩流罩(32)和空氣電極進(jìn)氣緩流罩(31)，并且與空氣電極內(nèi)通氣管(20)相通；在空氣電極出氣緩流罩(32)的一側(cè)設(shè)有一空氣電極出氣管(27)，該管與電池反應(yīng)槽外部相通；在空氣電極進(jìn)氣緩流罩(31)的一側(cè)設(shè)有一與電池反應(yīng)槽外部的送氣機(jī)(23)的出氣口相連的空氣電極送氣管(25)；送風(fēng)機(jī)(23)的進(jìn)氣口設(shè)有空氣凈化裝置(24)。

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)。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(rùn)滑劑的具有流動(dòng)性的膠態(tài)混合物質(zhì)。所述的鋅粉為超細(xì)或納米鋅粉。所述的高分子聚合物為纖維素系吸水樹(shù)脂、淀粉系吸水樹(shù)脂、聚丙烯酸鹽類(lèi)吸水樹(shù)脂、聚乙烯醇類(lèi)吸水樹(shù)脂之一種物質(zhì)。所述的鋅粉的粒徑要盡可能選擇小粒徑的，最好為超細(xì)或納米級(jí)鋅粉，其目的在于避免鋅粉顆粒太大，在反應(yīng)時(shí)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(fèi)和能量的損失，同時(shí)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(shù)脂、淀粉系吸水樹(shù)脂、聚丙烯酸鹽類(lèi)吸水樹(shù)脂、聚乙烯醇類(lèi)吸水樹(shù)脂之一種物質(zhì)。