一種可用于手機電池的空氣鋅電池及其制造方法技術

本發明專利技術提供一種空氣鋅電池及其制造方法，其在空氣鋅電池中，將可起到密封體作用的罩子上層疊可起到陽極作用的薄膜，并在彎曲部分填充可起到陰極作用的鋅膠，以有效密封空氣鋅電池的同時，將陰極端子及陽極端子用作電子移動通道，去除陽極罐及陰極罐的使用，能將空氣鋅電池制作成所希望的形狀，具體為可用于手機電池的形狀。本發明專利技術提供一種空氣鋅電池，包括：罩子，可起到電池密封體的作用；薄膜，可起到電池陽極的作用并粘接于上述罩子上部，其第一表面具有疏水性，而其第二表面具有離子滲透性；鋅膠，可起到電池陰極的作用并填充于上述罩子和密封體之間；陰極端子，從上述鋅膠拉出至電池外部，搬運在上述鋅膠的化學反應中所產生的電子；及陽極端子，為在起到陽極作用的上述薄膜上發生化學反應，從外部向上述薄膜供應電子。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種空氣鋅電池的制造方法及利用該方法制作的空氣鋅電池，尤其是一種可用于例如手機電池等的長方體形狀空氣鋅電池。
技術介紹
目前，作為給電氣儀器提供電力的手段，廣泛使用電池(battery)。現有的電池包 括錳干電池、堿性錳干電池、空氣鋅(zinc-air)電池等一次電池，及鎳鎘(Ni-Cd)電池、鎳 氫(Ni-H)電池、鋰離子電池等二次電池。在上述電池中，鋅電池具有可提供1.4V的相對高 的電壓，能源密度高、放電容量大等優點。另外，直至電池完成放電為止維持一定的放電特 性，視為可替代因含有重金屬而限制使用的水銀電池的干電池。 圖1為現有紐扣型空氣鋅電池剖面圖。如圖1所示，現有紐扣型空氣鋅電池包 括作為陽極的膜(membrane) 10和作為陰極的鋅膠16，而在膜10和鋅膠16之間設有隔膜 (s印arator) 12。另外，膜10和鋅膠16分別容置于導電性陽極罐18和陰極罐20構成電池。 膜10為包含水分子的滲透性膜，可與空氣中的氧氣接觸產生氫氧離子(0H—)。此 反應可用如下化學式表示 化學式1+ 2&0 + 4e— G 40H— 在上述反應中，電子通過陽極罐18供應。膜的材料通常使用碳，但可根據所需電 壓及應用領域選用適合的材料。 因為上述陽極的反應所要氧氣，陽極需要可與氧氣接觸的通道，因此在陽極罐18的下部形成氣孔14。在不使用電池時可通過密封氣孔14抑制陽極的反應。 通過上述化學反應所產生的氫氧離子，通過隔膜12傳遞至作為陰極的鋅膠16。隔膜12對氫氧離子具有滲透性，但阻止鋅膠16泄漏并絕緣鋅膠16和膜10。 鋅膠16主要包括鋅粉，且混合添加劑及電解質。通常電解質選用氫氧化鉀(KOH)水溶液。若氫氧離子傳遞至鋅膠16內部，鋅粉通過與氫氧離子的反應被氧化。此反應可用如下化學式表示化學式2Zn + 20H— e Zn (0H)2 + 2e—Zn + 20H— <■> ZnO + H20 + 2e— 通過上述反應在陰極產生電子，而所產生的電子通過陰極罐20傳遞。通過上述化 學反應，理論上可產生最高1. 65V的電壓。 上述空氣鋅電池在電壓、能量密度、放電容量及放電特性等方面具有優點，但現有 空氣鋅電池的適用領域限制在助聽器、照相機等特殊領域，尤其是因為必須密封將從陰極所產生的電子傳遞至陽極的陽極罐18及陰極罐20，因此作為紐扣型電池銷售，而不能制作 成可用于便攜式終端或手機電池等的，較佳為長方體的形狀。 因此，亟待開發能將具有上述優點的空氣鋅電池制作成可用于手機電池等的形狀 的制造方法。即，去除通過陽極罐18及陰極罐20進行的密封，此為陽極和陰極之間傳遞電 子所必需的，但又成為只能將現有空氣鋅電池制作成紐扣形狀的原因。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術之不足而提供一種空氣鋅電池的制造方法及利用該方法制作的空氣鋅電池，其在空氣鋅電池中，將可起到密封體作用的罩子上層疊可起到陽極作用的薄膜，并在上述罩子和薄膜之間填充可起到陰極作用的鋅膠，以有效密封空氣鋅電池的同時，將端子用作電子移動通道，從而在制造空氣鋅電池時，去除通過陽極罐18和陰極罐20進行的密封，能將空氣鋅電池制作成可用于手機電池的形狀。 根據可達到上述目的的本專利技術一實施例，提供一種空氣鋅電池，包括罩子，可起到電池密封體的作用；薄膜，可起到電池陽極的作用并粘接于上述罩子上部，其第一表面具有疏水性，而其第二表面具有離子滲透性；及鋅膠，可起到電池陰極的作用并填充于上述罩子和密封體之間。 較佳地，上述空氣鋅電池還包括陰極端子，從上述鋅膠拉出至電池外部，搬運在 上述鋅膠的化學反應中所產生的電子；及陽極端子，為在起到陽極作用的上述薄膜上發生 化學反應，從外部向上述薄膜供應電子。 在此，較佳地，上述薄膜的第一表面為疏水性特氟龍膜，而第二表面為具有離子滲 透性的聚丙烯膜。 另外，較佳地，上述罩子選用聚丙烯材料。 另外，上述薄膜可為包括金屬網格的多層結構，而上述陽極端子在上述薄膜一端，可為去除上述金屬網格上端的層而露出上述金屬網格的狀態。 另外，較佳地，上述陰極端子以S形或C形彎曲。 根據可達到上述目的的本專利技術另一實施例，提供一種空氣鋅電池制造方法，包括準備具有其中央部向下凹陷的形狀，可起到電池密封體作用的罩子的步驟；將起到電池陽極作用且其第一表面具有疏水性，其第二表面具有離子滲透性的薄膜，粘接于上述罩子上的步驟；及向上述罩子和薄膜之間的空間填充起到電池陰極作用的鋅膠的步驟。 較佳地，上述空氣鋅電池制造方法還包括將可搬運鋅膠所產生的電子的陰極端子插入鋅膠并拉出至電池外部的步驟；及利用薄膜形成供應電子的陽極端子的步驟。 較佳地，上述形成陽極端子的步驟，還包括在上述薄膜一端，去除上述金屬網格上端的層而露出上述金屬網格的步驟。 較佳地，上述粘接步驟采用熱熔合、超聲波熔合或利用膠粘劑的粘接。 另外，還包括將上述罩子的邊緣彎曲成可圍繞上述薄膜的形狀，從而使上述薄膜壓入罩子邊緣的步驟。 在此，較佳地，上述罩子的材料與薄膜的第二表面的材料相同。 另外，較佳地，上述空氣鋅電池的制造方法，還包括將上述陰極端子彎曲成S形或 C形的步驟。 本專利技術可將空氣鋅電池實現為所希望的形狀，例如可用于手機電池的長方體形狀。附圖說明 圖1為現有紐扣型空氣鋅電池剖面圖； 圖2為本專利技術一實施例空氣鋅電池剖面圖； 圖3為本專利技術另一實施例空氣鋅電池剖面圖； 圖4為起到空氣鋅電池陽極作用的薄膜剖面圖； 圖5為本專利技術空氣鋅電池透視圖。具體實施例方式下面，結合附圖對本專利技術的實施例進行詳細說明。 圖2為本專利技術一實施例空氣鋅電池剖面圖。空氣鋅電池包括罩子22，可起到電池密封體作用；薄膜20，熔合或粘接于上述罩子22上部，起到發生上述化學式1的反應的空氣陽極的作用；及鋅膠26，填充于罩子22和薄膜20之間，起到發生上述化學式2的反應的陰極的作用。 上述罩子22具有其中央部向下凹陷的形狀或矩形盤子形狀，而罩子22的凹陷程度可根據填充于罩子22和薄膜20之間的鋅膠26的量調節。 另外，上述空氣鋅電池，包括從鋅膠26拉出至電池外部的陰極端子24，及從薄膜20延長形成的陽極端子25。薄膜20具有可形成如圖2及圖5所示的陽極端子25的形狀，而陽極端子25將在后面的內容中詳述。陰極端子24將通過化學式2的反應所產生的電子，從填充有鋅膠26的部分搬運至電池外部，而陽極端子為了在薄膜20上發生如化學式1的反應，將電子從電池外部搬運至薄膜20。在空氣鋅電池中，鋅膠26通常不能完全填充于罩子22和薄膜20之間的空間，因此上述陰極端子24有可能不能和具有流動性的鋅膠26接觸。因此，較佳地，將插入空氣鋅電池內部的陰極端子24彎曲為S形或C形，從而無論鋅膠26處于何種狀態，可保證始終與上述鋅膠26接觸。 在本專利技術空氣鋅電池中，起到陽極作用的薄膜20選用如圖4所示的薄膜。陽極薄膜包括隔膜350，從其他元件分離鋅膠300 ;催化劑層330及金屬網格320，與空氣中的氧氣發生上述化學式1的反應；及疏水膜310，通過防止吸收二氧化碳延長電池壽命。催化劑層330和隔膜350利用膠粘劑340粘接。隔膜350 —般選用具有離子滲透性的材料，例如聚丙烯(Polypropylene)材料，而疏水性膜310本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空氣鋅電池，包括：罩子，可起到電池密封體的作用；薄膜，可起到電池陽極的作用并粘接于上述罩子上部，其第一表面具有疏水性，而其第二表面具有離子滲透性；及鋅膠，可起到電池陰極的作用并填充于上述罩子和密封體之間。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】KR 2007-6-7 10-2007-0055475一種空氣鋅電池，包括罩子，可起到電池密封體的作用；薄膜，可起到電池陽極的作用并粘接于上述罩子上部，其第一表面具有疏水性，而其第二表面具有離子滲透性；及鋅膠，可起到電池陰極的作用并填充于上述罩子和密封體之間。2. 根據權利要求l所述的一種空氣鋅電池，其特征在于上述空氣鋅電池還包括陰極 端子，從上述鋅膠拉出至電池外部，搬運在上述鋅膠的化學反應中所產生的電子；及陽極端 子，為在起到陽極作用的上述薄膜上發生化學反應，從外部向上述薄膜供應電子。3. 根據權利要求1所述的一種空氣鋅電池，其特征在于上述薄膜的第一表面為疏水 性特氟龍膜，而第二表面為具有離子滲透性的聚丙烯膜。4. 根據權利要求1所述的一種空氣鋅電池，其特征在于上述罩子選用聚丙烯材料。5. 根據權利要求1所述的一種空氣鋅電池，其特征在于上述罩子的材料與上述薄膜 的第二表面的材料相同。6. 根據權利要求2所述的一種空氣鋅電池，其特征在于上述薄膜可為包括金屬網格 的多層結構，而上述陽極端子在上述薄膜一端，可為去除上述金屬網格上端的層而露出上 述金屬網格的狀態。7. 根據權利要求1所述的一種空氣鋅電池，其特征在于上述陰極端子以S形或C形彎曲。8. —種空氣鋅...

【專利技術屬性】
技術研發人員：柳秉勳，公載景，
申請(專利權)人：株式會社EMW能源，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]