專利名稱：空氣電池殼及其注塑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng) 力電池技術(shù)，尤其涉及一種空氣電池殼及其注塑方法。
背景技術(shù)：
目前，在鋅空氣電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中，比較成熟的鋅空氣電池殼采用尼龍材料為注塑材料。該空氣電池殼是將尼龍材料注入到夾有空氣電極的模具內(nèi)，一次成型制得具有設(shè)定容置空間的殼體，該該設(shè)定容置空腔空間用于放置鋅負(fù)極。但是，尼龍材料不能與鋅空氣電池的空氣電極(通常采用低壓聚乙烯或低壓聚丙烯)完全粘合，現(xiàn)有技術(shù)的空氣電池殼由于不能實(shí)現(xiàn)與空氣電極完全粘合，導(dǎo)致空氣電池殼密封性差，電池在長(zhǎng)時(shí)間工作過(guò)程中容易出現(xiàn)殼體漏液，從而導(dǎo)致安全隱患，電池的使用壽命短，也導(dǎo)致目前的空氣電池難以滿足例如大型車(chē)輛的需要，限制了這種電池作為動(dòng)力型電池的使用和發(fā)展。綜上，亟待一種能與鋅空氣電池的空氣電極完全粘合，不易漏液的空氣電池殼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有空氣電池殼不能與空氣電極完全粘合，易漏液的問(wèn)題，提出一種空氣電池殼，以實(shí)現(xiàn)密封性能佳、不易漏液的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而延長(zhǎng)了空氣電池殼的使用壽命長(zhǎng)，并提高其安全性能。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種空氣電池殼，包括由兩個(gè)單片殼體熔焊后形成的具有設(shè)定容置空間的殼體，所述單片殼體為包覆在空氣正極四周的聚乙烯殼體、聚丙烯殼體或ABS (丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)殼體。進(jìn)一步地，所述聚丙烯為無(wú)規(guī)共聚聚丙烯(PPR)。進(jìn)一步地，所述空氣電池殼厚度為I. 0-6. Ocm0進(jìn)一步地，所述單片殼體厚度為2_9mm。進(jìn)一步地，所述單片殼體位于空氣正極的外部設(shè)置有加強(qiáng)筋。本發(fā)明的另一個(gè)目的是還提供了上述空氣電池殼的注塑方法，實(shí)現(xiàn)了步驟簡(jiǎn)單，空氣電池殼與空氣電極粘合緊密、不易漏液的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種空氣電池殼的注塑方法，包括以下步驟(I)、將聚乙烯、聚丙烯或ABS以150t/cm2 — 250t/cm2的壓力注入到夾有空氣電極的模具內(nèi)，冷卻定型后出模得到單片殼體；優(yōu)選的將聚乙烯、聚丙烯或ABS以180t/cm2 —200t/cm2的壓力注入到夾有空氣電極的模具內(nèi)；(2)、對(duì)相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)單片殼體邊緣進(jìn)行熱熔焊接或超聲波焊接處理，使兩個(gè)電池殼體邊緣處充分熔合,制得空氣電池殼。進(jìn)一步地，所述冷卻為水冷。進(jìn)一步地，所述熱熔焊接或超聲波焊接時(shí)間為2-120s，焊接溫度為105_250°C。優(yōu)選的熱熔焊接或超聲波焊接時(shí)間為50-100S，焊接溫度為150-200°C，。
進(jìn)一步地，所述注塑采用高壓熱熔注塑機(jī)。本發(fā)明的另一個(gè)目的提供了一種鋅空氣電池，具有不易漏液的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鋅空氣電池，采用上述空氣電池殼。本發(fā)明提供的空氣電池殼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，注塑方法科學(xué)、合理。本發(fā)明電池殼體采用聚乙烯、聚丙烯或ABS材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的尼龍材料進(jìn)行殼體注塑，使殼體材料與空氣正極材料緊密粘合，能夠有效地解決電池在多次放電循環(huán)中，電池殼體與空氣電極分離現(xiàn)象。另一方面，配合熱熔焊接或超聲波焊接工藝，可使兩個(gè)單片殼體連接處完全相熔。特定注塑材料和焊接工藝的結(jié)合，使鋅電池殼體的循環(huán)使用壽命提高，有效地防止由于鋅電池殼體漏液而引發(fā)短路的危險(xiǎn)；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中因粘合及密封性差導(dǎo)致的空氣電池殼易漏液的 的缺陷，以實(shí)現(xiàn)粘合及密封性好，空氣電池殼不易漏液的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而延長(zhǎng)了使用壽命，增加了其安全性能，適合應(yīng)用于動(dòng)力型電池領(lǐng)域。


圖I為本發(fā)明空氣電池殼的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為空氣電池殼的立體分解圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I圖I為本發(fā)明空氣電池殼的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為空氣電池殼的立體分解圖。本實(shí)施例公開(kāi)了一種空氣電池殼，結(jié)構(gòu)如圖I和圖2所不,該空氣電池殼厚度為
I.0cm，包括由兩個(gè)單片殼體熔焊后形成的具有設(shè)定容置空間的殼體，該設(shè)定容置空間用于放置鋅負(fù)極。該單片殼體成矩形，厚度為2_。所述單片殼體為包覆在空氣正極I四周的無(wú)規(guī)共聚聚丙烯殼體2，每個(gè)單片殼體中包覆有兩片以上空氣正極，單片殼體位于空氣正極I的外部設(shè)置有形成網(wǎng)格狀的加強(qiáng)筋3，該加強(qiáng)筋3也為聚丙烯材料，與殼體一體注塑成型。將本實(shí)施例空氣電池殼體試水，未發(fā)生漏液現(xiàn)象。實(shí)施例2與實(shí)施例I不同的是本實(shí)施例公開(kāi)的空氣電池殼厚度為6. 0cm，包括由兩個(gè)單片殼體熔焊后形成的具有設(shè)定容置空間的殼體，該設(shè)定容置空間用于放置鋅負(fù)極。單片殼體厚度為9mm，單片殼體為包覆在空氣正極四周的聚乙烯殼體。在不影響空氣電池殼載重負(fù)荷強(qiáng)度的情況下，在單片殼體遠(yuǎn)離空氣正極處(如空氣電池殼體開(kāi)口附近)還設(shè)置有向內(nèi)的凹陷，在減少注塑材料的同時(shí)減輕了鋅電池殼體的重量。將本實(shí)施例空氣電池殼體試水，未發(fā)生漏液現(xiàn)象。此外，還可以采用ABS代替聚乙烯作為電池殼體的注塑材料。實(shí)施例3本實(shí)施例公開(kāi)了實(shí)施例I所述空氣電池殼的注塑方法，具體包括以下步驟(I)、采用高壓熱熔注塑機(jī)將無(wú)規(guī)共聚聚丙烯以150t / cm2的壓力經(jīng)注塑頭注入到夾有空氣電極的模具內(nèi)，水冷卻至室溫定型后出模得到單片殼體；(2)、對(duì)相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)單片殼體邊緣進(jìn)行超聲波焊接處理，超聲波焊接時(shí)間為50s，焊接溫度為150°C，使兩個(gè)電池殼體邊緣處充分熔合，制得具有設(shè)定容置空間的殼體，即空氣電池殼。實(shí)施例4本實(shí)施例公開(kāi)了一種實(shí)施例2所述空氣電池殼的注塑方法，包括以下步驟(I)、采用高壓熱熔注塑機(jī)將聚乙烯或ABS以250t/cm2的壓力注入到夾有空氣電極的模具內(nèi)，空冷卻定型后出模得到單片殼體；(2)、對(duì)相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)單片殼體邊緣進(jìn)行熱熔焊接處理，熱熔焊接時(shí)間為100s，焊接溫度為200°C，使兩個(gè)電池殼體邊緣處充分熔合，制得具有設(shè)定容置空間的殼體，即空氣電池殼。實(shí)施例5本實(shí)施例公開(kāi)了一種空氣電池殼的注塑方法，包括以下步驟(I)、采用高壓熱熔注塑機(jī)將ABS以200t/cm2的壓力注入到夾有空氣電極的模具內(nèi)，空冷卻定型后出模得到厚度為6. 5mm的單片殼體，單片殼體位于空氣正極的外部設(shè)置有加強(qiáng)筋，多根加強(qiáng)筋網(wǎng)格狀排布；(2)、對(duì)相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)單片殼體邊緣進(jìn)行熱熔焊接處理，熱熔焊接時(shí)間為30s，焊接溫度為180°C，使兩個(gè)電池殼體邊緣處充分熔合，制得具有設(shè)定容置空間的殼體，即空氣電池殼，該空氣電池殼厚度為3. 5cm。實(shí)施例3-5所述的鋅空氣電池的注塑采用了聚乙烯、聚丙烯或ABS材料與空氣正極材料粘合性佳，可以有效解決現(xiàn)有空氣電池殼與空氣電極不能完全粘合的問(wèn)題，能夠有效地解決電池在多次放電循環(huán)中，電池殼體與空氣電極分離現(xiàn)象，從而提高電池殼體的循環(huán)使用壽命，有效地防止了由于電池殼體漏液而引發(fā)短路的危險(xiǎn)。實(shí)施例6本實(shí)施例公開(kāi)了一種鋅空氣電池，包括空氣正極、鋅負(fù)極和實(shí)施例I或?qū)嵤├?所述空氣電池殼，所述空氣正極包覆在空氣電池殼中，鋅負(fù)極活動(dòng)插設(shè)在空氣電池殼的容置空間中。該實(shí)施例公開(kāi)的鋅空氣電池采用密封性能佳的空氣電池殼，具有不易漏液、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例所公開(kāi)的空氣電池殼及其注塑方法，電池殼體形狀的改變，筋板形狀或設(shè)置位置的改變均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋅空氣電池殼，其特征在于，包括由兩個(gè)單片殼體熔焊后形成的具有設(shè)定容置空間的殼體，所述單片殼體為包覆在空氣正極四周的聚乙烯殼體、聚丙烯殼體或ABS殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述空氣電池殼，其特征在于，所述空氣電池殼厚度為I.0-6. Ocm0
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述空氣電池殼，其特征在于，所述單片殼體厚度為2-9mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述空氣電池殼，其特征在于，所述單片殼體位于空氣正極的外部設(shè)置有加強(qiáng)筋。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述空氣電池殼，其特征在于，所述聚丙烯為無(wú)規(guī)共聚聚丙烯。
6.一種權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述空氣電池殼的注塑方法,其特征在于,包括以下步驟(1)、將聚乙烯、聚丙烯或ABS以150t/cm2— 250t/cm2的壓力注入到夾有空氣電極的模具內(nèi)，冷卻定型后出模得到單片殼體；(2)、對(duì)相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)單片殼體邊緣進(jìn)行熱熔焊接或超聲波焊接處理，使兩個(gè)電池殼體邊緣處充分熔合，制得空氣電池殼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6空氣電池殼的注塑方法,其特征在于,所述冷卻為水冷。
8.根據(jù)權(quán)利要求6空氣電池殼的注塑方法，其特征在于，所述熱熔焊接或超聲波焊接時(shí)間為2-120s，焊接溫度為105-250°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求6空氣電池殼的注塑方法，其特征在于，所述注塑采用高壓熱熔注塑機(jī)。
10.一種鋅空氣電池,其特征在于,米用權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述空氣電池殼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種空氣電池殼及其注塑方法?？諝怆姵貧ぐㄓ蓛蓚€(gè)單片殼體熔焊后形成的具有設(shè)定容置空間的殼體，所述單片殼體為包覆在空氣正極四周的聚乙烯殼體、聚丙烯殼體或ABS殼體。本發(fā)明還公開(kāi)了上述空氣電池殼的注塑方法和采用該空氣電池殼的鋅空氣電池。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了密封性能佳、不易漏液的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而延長(zhǎng)了空氣電池殼的使用壽命長(zhǎng)，并提高了其安全性能。
文檔編號(hào)B29C65/08GK102931362SQ20121035354
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者劉偉春, 劉鵬飛, 許文 申請(qǐng)人:北京九能京通新能源科技有限公司