专利名称：金属－空气电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电化学电池，特别涉及一种金属-空气电池，该电池具有用以控制其本身为开放系统或是密闭系统的弹簧。
电化学电池，例如金属-空气电池包括空气可穿透的阴极与一金属阳极，并且上述两电极由水性电解质隔开。当金属-空气电池，例如锌-空气电池放电时，来自周围空气的氧气在阴极被转换成为氢氧离子，而锌在阳极被氢氧离子氧化，紧接着释放出水及电子以提供电能。
因此，为了操作金属-空气电池，必须在电池的阴极提供氧气(空气)。已被使用的有各种构造的金属-空气电池，例如Pendicin在美国专利5,362,577中描述了一种具有包装器具的金属-空气电池，该包装器具包含数个开口以使金属-电池的阴极暴露于周围的环境，从而使得能够在阴极产生反应的空气通过。
然而，即使当金属-空气电池不被使用时，其阴极仍然持续地暴露于空气之中，这将造成金属-空气电池不断地放电，从而导致漏电以及降低电池的性能与寿命。
本发明的目的是提供一种具有弹簧与O-环的金属-空气电池，其可产生一个空气入口来控制电池为开放系统或关闭系统。
本发明的金属-空气电池具有一阳极/电解质与一阴极及一置于上述两电极之间的分隔物，该电池包括一容器，该容器具有用来贮放所述阳极/电解质与所述阴极的上方内侧表面与一下方内侧表面。一弹簧，该弹簧设置于所述上方内侧表面；一盖子，该盖子用来电性连接所述阴极，且该盖子具有至少一凹陷部；至少一O-环，该O-环设置于所述下方内侧表面且朝向所述至少一凹陷部；当施加一预定力量时，所述弹簧被压缩使得所述至少一O-环与所述至少一凹陷部隔开，从而形成一入口以导入空气而产生电化学反应；当移除所述预定力量时，所述至少一O-环嵌入所述至少一凹陷部而阻断空气。
再者，根据本发明的金属-空气电池，所述容器可以是罐状容器。
而且，根据本发明的金属-空气电池，其可以进一步包括一透气膜，该透气膜设置于所述阴极的周围及沿着所述容器的内部侧壁，以便防止水份逸出电池。并且所述透气膜可包含一疏水性材料。
其次，根据本发明的金属-空气电池，其中所述阳极可以由锌构成，而且阴极由例如二氧化锰的催化剂组成。
以下结合附图和实施例详述本发明。
图1为本发明实施例的金属-空气电池在不使用时的剖视图；图2为适用于本发明实施例的金属-空气电池的电池贮藏器剖视图；图3为将图1所示的金属-空气电池放置于图2所示的电池贮藏器中的剖视图。
实施例如图1、图3所示的本发明的金属-空气电池，其包括阳极/电解质12、空气阴极16、以及置于两电极之间的分隔物14。所述金属-空气电池可以是锌-空气电池，当然，也可用其他金属取代锌。
标号30表示具有上方内侧表面US与下方内侧表面LS的容器，该容器用来贮放泥浆状阳极/电解质12与包含催化剂(例如二氧化锰)与碳黑的空气阴极16。在该实施例中，所述容器30为罐状，然而其亦可为其他形状。具有弹性的弹簧24被设置于容器30的上方内侧表面US，并介于金属盖22与阳极盖26之间。而且塑胶密封材料20，例如聚酯材料被粘附于阳极/电解质12与空气阴极16上。而用来收集电流的导电器10被形成于所述容器30的中央部，且介于金属盖22与环氧树脂盖36之间。
导电器38沿着环氧树脂盖36设置，该导电器延伸于空气阴极16的外表面且与空气阴极16电性连接以收集其电流。包含如图3所示的环形凹陷部42与顶部43的阴极盖40被粘附于导电器38上。并且，最好在空气阴极16的周围设置例如由聚合材料构成的疏水性材料透气膜18，使透气膜18介于容器30的内部侧壁与空气阴极16之间，用来避免电解质外漏和/或水分逸出此电池。O-环28设置于下方内侧表面LS上，使该O-环28对准并朝向所述环形凹陷部42。并且设置中性盖(neutralcover)32及金属收缩贴纸34以保护所述金属-空气电池避免短路与外部损坏。
如图2所示的能够联系外部电路的电池贮藏器50，其具有一贮藏器弹簧52与一支撑器54。在本实施例中，支撑器54的功用在于，当金属-空气电池被置放于电池贮藏器50时，施加一预定力量于顶部43。然而，本发明不以此为限，所述预定力量可有其他的来源。
如图1所示，当所述金属-空气电池不使用时，弹簧24会扩张而使得O-环28嵌入所述环形凹陷部42，因而阻断空气的通过。在此密闭系统中，阴极不暴露于空气之中，并且阻止了气体的传送。
将金属-空气电池置放于电池贮藏器50时，来自电池贮藏器50的支撑器54的预定力量被施加于金属-空气电池的顶部43。因此，弹簧24被压缩使得O-环28与环形凹陷部42分隔而形成一入口60。在此开放系统中，空气经入口被导入金属-空气电池的空气阴极16，而产生电化学反应以提供电能。
当所述金属-空气电池从电池贮藏器50被移出时，弹簧再度扩张使得O-环28重新嵌入环形凹陷部42而阻断空气与阻止气体的传送。
根据本发明的金属-空气电池，其提供了至少一个环形凹陷部与对应的O-环，然而本发明并非限于此，亦可使用一个以上的环形凹陷部与对应的O-环。本发明的O-环嵌入与移出对应的环形凹陷部决定了空气入口的关闭与开放，从而控制电池系统为关闭或是开放。因此，其可提高金属-空气电池的性能及延长其寿命。
以上仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明，任何该领域的熟练技术人员，在不背离本发明的精神和范围内，所做的更动与润饰，均属于本发明权利要求书的保护范围之内。
权利要求
1.一种金属-空气电池，其具有一阳极/电解质与一阴极及一置于上述两电极的之间的分隔物，该电池包括一容器，该容器具有用来贮放所述阳极/电解质与所述阴极的上方内侧表面与一下方内侧表面；一弹簧，该弹簧设置于所述上方内侧表面；一盖子，该盖子用来电性连接所述阴极，且该盖子具有至少一凹陷部；至少一O-环，该O-环设置于所述下方内侧表面且朝向所述至少一凹陷部；其中当施加一预定力量时，所述弹簧被压缩使得所述至少一O-环与所述至少一凹陷部隔开，因而形成一入口以导入空气而产生电化学反应；当移除该预定力量时，所述至少一O-环嵌入所述至少一凹陷部而阻断空气。
2.根据权利要求1的金属-空气电池，其中所述预定力量由一电池贮藏器施加。
3.根据权利要求1的金属-空气电池，其中所述容器是罐状容器。
4.根据权利要求1的金属-空气电池，其进一步包括一透气膜，该透气膜设置于所述阴极的周围及沿着所述容器的内部侧壁，从而防止水份逸出所述电池。
5.根据权利要求4的金属-空气电池，其中所述透气膜包含一疏水性材料。
6.根据权利要求1的金属-空气电池，其中所述阳极是由锌构成。
全文摘要
本发明涉及一种金属－空气电池,其具有阳极/电解质与空气阴极。该电池包括一容器,该容器具有一上方内侧表面与一下方内侧表面;一弹簧,该弹簧设置于上方内侧表面;一盖子,该盖子具有至少一凹陷部;至少一O－环,该O－环设置于下方内侧表面且朝向所述至少一凹陷部。当施加一预定力量时,弹簧被压缩使得O－环与所述至少一凹陷部隔开,形成入口让空气导入而产生电化学反应;当移除预定力量时,O－环嵌入凹陷部而阻断空气。
文档编号H01M2/02GK1313651SQ00103429
公开日2001年9月19日 申请日期2000年3月10日 优先权日2000年3月10日
发明者黄铭裕 申请人:中环股份有限公司