專利名稱：一種金屬/空氣電池陽極保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬/空氣電池，具體地說是一種用于鎂、鋁、鋅等金屬/空氣電池陽極保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
金屬/空氣電池是一種采用金屬(如鎂、鋁、鋅等)為陽極燃料，空氣中氧氣作為氧化劑，堿液或中性鹽水作為電解質(zhì)溶液的電化學(xué)反應(yīng)裝置，具有能量密度高、干態(tài)貯存壽命長、反應(yīng)物和產(chǎn)物無污染、工作安靜等特點(diǎn)。因此，金屬/空氣電池在通訊電源、野外應(yīng)急電源、照明電源及儲備電源等便攜式電源的諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。我國鎂、鋁、鋅等金屬資源豐富、價格低廉，開發(fā)金屬/空氣電池技術(shù)對調(diào)整鎂、鋁、鋅等金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，完善便攜式化學(xué)電源技術(shù)儲備具有重要意義。金屬/空氣電池以金屬鎂、鋁、鋅或其合金作為陽極燃料。電池反應(yīng)過程中，由于電池內(nèi)溫度、析氫、極間距等因素的影響，金屬燃料存在反應(yīng)不均勻的問題。通常，靠近陽極極柱且處于電池上半部分的金屬燃料反應(yīng)較快，處于電池下半部分的金屬燃料反應(yīng)較慢。在電池反應(yīng)后期，易發(fā)生下半部分金屬燃料與集流處分離并脫落的現(xiàn)象。因此，一方面，脫落后未完全反應(yīng)的金屬燃料不易取出，影響新金屬燃料的更換；另一方面，降低了金屬燃料的利用率。由此看來，如何有效提高陽極金屬燃料的利用率成為影響金屬/空氣電池比能量、維護(hù)性和使用成本的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有金屬/空氣電池陽極金屬燃料利用率低、陽極極柱易于與金屬陽極脫離等問題，提出一種利于陽極金屬燃料利用率提高，同時又避免陽極極柱與金屬陽極脫離而造成的電路斷路的陽極保護(hù)方法，本發(fā)明采用如下具體方案來實(shí)現(xiàn):一種金屬/空氣電池陽極保護(hù)方法，于金屬陽極的一側(cè)或二側(cè)表面的四周周邊連續(xù)涂覆保護(hù)層。金屬陽極為帶有陽極極柱的金屬陽極，陽極極柱與金屬陽極接觸處位于四周周邊涂覆的保護(hù)層所在區(qū)域。于金屬陽極四周周邊涂覆有條帶狀保護(hù)層的一側(cè)或二側(cè)表面的中部涂覆有條帶狀保護(hù)層或網(wǎng)格狀保護(hù)層。于四周周邊涂覆的保護(hù)層長度為四周周邊總長度的60-100%。金屬陽極一側(cè)表面涂覆的保護(hù)層面積為金屬陽極一側(cè)表面面積的0.1-20%ο所述保護(hù)層采用的材料為防腐漆、硅密封膠、環(huán)氧樹脂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一方面有助于防止位于電池下半部分的金屬燃料脫落，便于整體取出；另一方面涂覆層下得金屬燃料形成的框架使陽極保持良好的集流性能，提高金屬燃料的利用率。


圖1為金屬空氣電池中陽極金屬燃料保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為陽極金屬燃料，2為保護(hù)層，3為陽極極柱。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步說明本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例，但本發(fā)明不限于下述實(shí)施例。圖1為本發(fā)明所述一種金屬空氣電池中陽極金屬燃料的保護(hù)方法。圖中陽極極板的面積為20X 12cm2 ;陽極極柱位于陽極金屬板上邊緣中間位置，于陽極極板兩側(cè)四周周邊涂覆有寬度為2cm的保護(hù)層，于陽極極板兩側(cè)垂直于上邊緣和下邊緣的中間位置涂覆有寬度為2cm的保護(hù)層，保護(hù)層所用材料為703硅密封膠(百合花牌)，涂覆24小時后，該陽極可裝入金屬空氣電池或電堆中使用。連續(xù)放電12h后，斷電后將金屬陽極取出，金屬陽極利用率大約為80%，至放電結(jié)束前，電池集流性能沒有明顯降低，沒有發(fā)生金屬陽極極柱與金屬陽極板脫離的現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種金屬/空氣電池陽極保護(hù)方法，其特征在于:于金屬陽極的一側(cè)或二側(cè)表面的四周周邊連續(xù)涂覆保護(hù)層。
2.按照權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于: 金屬陽極為帶有陽極極柱的金屬陽極，陽極極柱與金屬陽極接觸處位于四周周邊涂覆的保護(hù)層所在區(qū)域。
3.按照權(quán)利要求1所述的保護(hù)方法，其特征在于: 于金屬陽極四周周邊涂覆有條帶狀保護(hù)層的一側(cè)或二側(cè)表面的中部涂覆有條帶狀保護(hù)層或網(wǎng)格狀保護(hù)層。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的保護(hù)方法，其特征在于: 于四周周邊涂覆的保護(hù)層長度為四周周邊總長度的60-100%。
5.按照權(quán)利要求1、2或3所述的保護(hù)方法，其特征在于: 金屬陽極一側(cè)表面涂覆的保護(hù)層面積為金屬陽極一側(cè)表面面積的0.1-20%。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的保護(hù)方法，其特征在于:所述保護(hù)層采用的材料為非水溶性防腐漆、硅密封膠、環(huán)氧樹脂中的一種或二種以上。
全文摘要
一種金屬/空氣電池陽極保護(hù)方法，于金屬陽極的一側(cè)或二側(cè)表面的四周周邊連續(xù)涂覆保護(hù)層，陽極極柱與金屬陽極接觸處位于四周周邊涂覆的保護(hù)層所在區(qū)域。于金屬陽極四周周邊涂覆有條帶狀保護(hù)層的一側(cè)或二側(cè)表面的中部涂覆有條帶狀保護(hù)層或網(wǎng)格狀保護(hù)層；保護(hù)層采用的材料為防腐漆、硅密封膠、環(huán)氧樹脂。本發(fā)明所述金屬空氣電池陽極保護(hù)方法一方面有助于防止位于電池下半部分的金屬燃料脫落，便于整體取出；另一方面涂覆層下得金屬燃料形成的框架使陽極保持良好的集流性能，提高金屬燃料的利用率。
文檔編號H01M4/06GK103151490SQ20121056258
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者孫公權(quán), 王二東 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所