[发明专利]一种可用于手机电池的空气锌电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气锌电池的制造方法及利用该方法制作的空气锌电池，尤其是一种可用于例如手机电池等的长方体形状空气锌电池。

背景技术

目前，作为给电气仪器提供电力的手段，广泛使用电池(battery)。现有的电池包括锰干电池、碱性锰干电池、空气锌(zinc-air)电池等一次电池，及镍镉(Ni-Cd)电池、镍氢(Ni-H)电池、锂离子电池等二次电池。在上述电池中，锌电池具有可提供1.4V的相对高的电压，能源密度高、放电容量大等优点。另外，直至电池完成放电为止维持一定的放电特性，视为可替代因含有重金属而限制使用的水银电池的干电池。

图1为现有纽扣型空气锌电池剖面图。如图1所示，现有纽扣型空气锌电池包括作为阳极的膜(membrane)10和作为阴极的锌胶16，而在膜10和锌胶16之间设有隔膜(separator)12。另外，膜10和锌胶16分别容置于导电性阳极罐18和阴极罐20构成电池。

膜10为包含水分子的渗透性膜，可与空气中的氧气接触产生氢氧离子(OH^-)。此反应可用如下化学式表示：

【化学式1】

在上述反应中，电子通过阳极罐18供应。膜的材料通常使用碳，但可根据所需电压及应用领域选用适合的材料。

因为上述阳极的反应所要氧气，阳极需要可与氧气接触的通道，因此在阳极罐18的下部形成气孔14。在不使用电池时可通过密封气孔14抑制阳极的反应。

通过上述化学反应所产生的氢氧离子，通过隔膜12传递至作为阴极的锌胶16。隔膜12对氢氧离子具有渗透性，但阻止锌胶16泄漏并绝缘锌胶16和膜10。

锌胶16主要包括锌粉，且混合添加剂及电解质。通常电解质选用氢氧化钾(KOH)水溶液。若氢氧离子传递至锌胶16内部，锌粉通过与氢氧离子的反应被氧化。此反应可用如下化学式表示：

【化学式2】

通过上述反应在阴极产生电子，而所产生的电子通过阴极罐20传递。通过上述化学反应，理论上可产生最高1.65V的电压。

上述空气锌电池在电压、能量密度、放电容量及放电特性等方面具有优点，但现有空气锌电池的适用领域限制在助听器、照相机等特殊领域，尤其是因为必须密封将从阴极所产生的电子传递至阳极的阳极罐18及阴极罐20，因此作为纽扣型电池销售，而不能制作成可用于便携式终端或手机电池等的，较佳为长方体的形状。

因此，亟待开发能将具有上述优点的空气锌电池制作成可用于手机电池等的形状的制造方法。即，去除通过阳极罐18及阴极罐20进行的密封，此为阳极和阴极之间传递电子所必需的，但又成为只能将现有空气锌电池制作成纽扣形状的原因。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种空气锌电池的制造方法及利用该方法制作的空气锌电池，其在空气锌电池中，将可起到密封体作用的罩子上层叠可起到阳极作用的薄膜，并在上述罩子和薄膜之间填充可起到阴极作用的锌胶，以有效密封空气锌电池的同时，将端子用作电子移动通道，从而在制造空气锌电池时，去除通过阳极罐18和阴极罐20进行的密封，能将空气锌电池制作成可用于手机电池的形状。

根据可达到上述目的的本发明一实施例，提供一种空气锌电池，包括：罩子，可起到电池密封体的作用；薄膜，可起到电池阳极的作用并粘接于上述罩子上部，其第一表面具有疏水性，而其第二表面具有离子渗透性；及锌胶，可起到电池阴极的作用并填充于上述罩子和密封体之间。

较佳地，上述空气锌电池还包括：阴极端子，从上述锌胶拉出至电池外部，搬运在上述锌胶的化学反应中所产生的电子；及阳极端子，为在起到阳极作用的上述薄膜上发生化学反应，从外部向上述薄膜供应电子。

在此，较佳地，上述薄膜的第一表面为疏水性特氟龙膜，而第二表面为具有离子渗透性的聚丙烯膜。

另外，较佳地，上述罩子选用聚丙烯材料。

另外，上述薄膜可为包括金属网格的多层结构，而上述阳极端子在上述薄膜一端，可为去除上述金属网格上端的层而露出上述金属网格的状态。

另外，较佳地，上述阴极端子以S形或C形弯曲。

根据可达到上述目的的本发明另一实施例，提供一种空气锌电池制造方法，包括：准备具有其中央部向下凹陷的形状，可起到电池密封体作用的罩子的步骤；将起到电池阳极作用且其第一表面具有疏水性，其第二表面具有离子渗透性的薄膜，粘接于上述罩子上的步骤；及向上述罩子和薄膜之间的空间填充起到电池阴极作用的锌胶的步骤。