专利名称：圆柱形锌空气电池及其制备方法
技术领域：
本发明属于电池技术领域，特别是一种圆柱形锌空气电池及其制备方法。
背景技术：
应用于便携式电器的电池，圆柱形一次电池占市场的80%以上，其中最主要的是一次性锌锰电池.这类电池以锌为负极，以二氧化锰为正极活性物质。这类电池的比容量和比功率都较低。近几十年发展起来的碱性锌锰电池在性能上有很大的改善，仍然不能适应对容量和功率有较高要求的应用，如玩具，照相机等便携式电器。锌空气电池，由于正极活性物质是来自空气的氧气，具有高比能量、工作电压平稳、无污染等优点。将锌空气电池引入圆柱形电池市场具有极为广阔的市场，已经引起广泛的关注。圆柱形锌空气电池比同一型号碱锰电池中锌膏的量大得多，因此比同一型号碱锰电池的容量大很多，这就是锌空气电池的优势，因而受到广大研究者的青睐。在实现圆柱形锌空气电池的工业生产过程中，由于空气电极采用的是三明治薄性电极，电池组装时电解液的防漏问题是一个重要技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种圆柱形锌空气电池及其制备方法，该方法制备的电池既能保持良好的性能，又能较好的解决电池端口的密封防漏问题。本发明是这样实现的，一种圆柱形锌空气电池，包括带孔的钢壳、置于钢壳内的圆筒空气电极、插入圆筒空气电极中的隔膜、锌膏、负极配件、正极配件；所述锌膏装在所述隔膜内，所述正极配件包括正极帽、正极极耳和密封圈，密封圈套在空气电极顶部，正极极耳点焊到正极帽上，正极帽压入密封圈中；所述负极配件包括负极帽、集流体和密封盘，负极帽和集流体点焊接，密封盘套在空气电极底部，负极帽压入该密封盘中。其中，所述密封圈上设有与所述空气电极顶端形状相配合的凹槽，所述述空气电极顶端插入该凹槽中。所述空气电极由内到外依次包含扩散层、泡沫镍、催化层，所述泡沫镍点焊接所述正极极耳。所述正极极耳为镍片或不锈钢片。所述钢外壳上下两端分别设有与所述密封圈、密封盘相配合的凹槽，所述密封圈、 密封盘固定在所述凹槽中。本发明的目的还在于提供一种圆柱形锌空气电池的制备方法，包括以下步骤
1)圆筒空气电极的制备
在泡沫镍上点焊正极极耳，后将催化层和扩散层分别辊压在泡沫镍两侧并卷绕成筒状结构，接头处用胶粘接，制得圆筒空气电极；
2)带凹槽钢外壳的制备
将带孔的钢外壳在滚槽机上开两个用于固定密封的圈凹槽；3)电池正极端的制备
将步骤1)制得的圆筒空气电极置于步骤2)制得的钢壳中，将一密封圈套在该圆筒空气电极顶部，把正极极耳点焊到正极帽上后，将正极帽压入所述密封圈中扣边密封；
4)电池负极端的制备
将杯状隔膜插入所述圆筒空气电极中，注入适量锌膏，把另一密封圈套在所述空气电极底部，将负极配件压入该密封圈中扣边密封，制得所述圆柱形锌空气电池。本发明提供的圆柱形空气电池，实现静压封口，密封性能优越；而且其加工工艺简单，易于产业化生产。
图1为本发明实施例提供的圆柱形锌空气电池的结构示意图中1-带孔的钢壳，2-圆筒空气电极，3-隔膜，4-锌膏，5-负极帽，6-密封盘，7-正极帽，8-正极极耳，9-密封圈，11-集流体。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明作详细说明如下。参见图1，一种圆柱形锌空气电池，包括带孔的钢壳1、置于钢壳1内的圆筒空气电极2、插入圆筒空气电极2中的隔膜3、锌膏4、负极配件、正极配件；所述锌膏4装在所述隔膜3内，所述正极配件包括正极帽7、正极极耳8和密封圈9，密封圈9套在空气电极2顶部， 正极极耳8点焊到正极帽7上，正极帽7压入密封圈9中；所述负极配件包括负极帽5、集流体11和密封盘6，负极帽5和集流体11点焊接，密封盘6套在空气电极2底部，负极帽5 压入该密封盘6中。所述密封圈9上设有与所述空气电极2顶端形状相配合的凹槽，所述述空气电极 2顶端插入该凹槽中。所述空气电极2由内到外依次包含扩散层、泡沫镍、催化层，所述泡沫镍点焊接所述正极极耳8。所述正极极耳8为镍片或不锈钢片。所述钢壳1上下两端分别设有与所述密封圈9、密封盘6相配合的凹槽，所述密封圈9、密封盘6固定在所述凹槽中。上述圆柱形锌空气电池的制备方法，包括以下步骤
1)圆筒空气电极的制备
在泡沫镍上点焊正极极耳，后将催化层和扩散层分别辊压在泡沫镍两侧并卷绕成筒状结构，接头处用胶粘接，制得圆筒空气电极；
2)带凹槽钢外壳的制备
将带孔的钢外壳在滚槽机上开两个用于固定密封的圈凹槽；
3)电池正极端的制备
将步骤1)制得的圆筒空气电极置于步骤2)制得的钢壳中，将一密封圈套在该圆筒空气电极顶部，把正极极耳点焊到正极帽上后，将正极帽压入所述密封圈中扣边密封；由于空气电极在密封圈的凹槽中，在较高的压力下，具有很好的密封效果，解决了正极端的密封问
44)电池负极端的制备
将杯状隔膜插入所述圆筒空气电极中，注入适量锌膏，把另一密封圈套在所述空气电极底部，将负极配件压入该密封圈中扣边密封，制得所述圆柱形锌空气电池。
以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的变形应视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种圆柱形锌空气电池，包括带孔的钢壳、置于钢壳内的圆筒空气电极、插入圆筒空气电极中的隔膜、锌膏、负极配件、正极配件；其特征在于，所述锌膏装在所述隔膜内，所述正极配件包括正极帽、正极极耳和密封圈，密封圈套在空气电极顶部，正极极耳点焊到正极帽上，正极帽压入密封圈中；所述负极配件包括负极帽、集流体和密封盘，负极帽和集流体点焊接，密封盘套在空气电极底部，负极帽压入该密封盘中。
2.根据权利要求1所述的圆柱形锌空气电池空气池，其特征在于，所述密封圈上设有与所述空气电极顶端形状相配合的凹槽，所述述空气电极顶端插入该凹槽中。
3.根据权利要求1或2所述的圆柱形锌空气电池空气池，其特征在于，所述空气电极由内到外依次包含扩散层、泡沫镍、催化层，所述泡沫镍点焊接所述正极极耳。
4.根据权利要求1所述的圆柱形锌空气电池空气池，其特征在于，所述正极极耳为镍片或不锈钢片。
5.根据权利要求1或2所述的圆柱形锌空气电池空气池，其特征在于，所述钢外壳上下两端分别设有与所述密封圈、密封盘相配合的凹槽，所述密封圈、密封盘固定在所述凹槽中。
6.根据权利要求1所述的圆柱形锌空气电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤1)圆筒空气电极的制备在泡沫镍上点焊正极极耳，后将催化层和扩散层分别辊压在泡沫镍两侧并卷绕成筒状结构，接头处用胶粘接，制得圆筒空气电极；2)带凹槽钢外壳的制备将带孔的钢外壳在滚槽机上开两个用于固定密封的圈凹槽；3)电池正极端的制备将步骤1)制得的圆筒空气电极置于步骤2)制得的钢壳中，将一密封圈套在该圆筒空气电极顶部，把正极极耳点焊到正极帽上后，将正极帽压入所述密封圈中扣边密封；4)电池负极端的制备将杯状隔膜插入所述圆筒空气电极中，注入适量锌膏，把另一密封圈套在所述空气电极底部，将负极配件压入该密封圈中扣边密封，制得所述圆柱形锌空气电池。
全文摘要
本发明公开了一种圆柱形锌空气电池及其制备方法，该电池包括带孔的钢壳、置于钢壳内的圆筒空气电极、插入圆筒空气电极中的隔膜、锌膏、负极配件、正极配件；所述锌膏装在所述隔膜内，所述正极配件包括正极帽、正极极耳和密封圈，密封圈套在空气电极顶部，正极极耳点焊到正极帽上，正极帽压入密封圈中；所述负极配件包括负极帽、集流体和密封盘，负极帽和集流体点焊接，密封盘套在空气电极底部，负极帽压入该密封盘中。该方法制备的电池既能保持良好的性能，又能较好的解决电池端口的密封防漏问题；同时，加工工艺简单，易于实现产业化。
文档编号H01M2/26GK102208708SQ20111011575
公开日2011年10月5日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者高雯 申请人:天津市诺奇新能源科技有限公司