[发明专利]带纵向折叠隔板的锌电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，特别是带纵向折叠隔板的锌电池。

背景技术

环境法规的增多、强烈波动的石油价格和电子装置的激增促生了电池和/或能源技术的新兴市场。在本技术领域电池以向电路提供能量而为人熟知，并且包含四个基本组件：负极、正极、电解液和隔板。负极在放电过程中为外部电路提供电子(阳极反应)。正极在放电过程中从外部电路接收电子(阴极反应)。隔板使负极和正极保持电绝缘，而布置在隔板内的电解液则提供离子电导性。

目前，存在着大量的电池技术，其中之一就是镍镉电池。镍镉电池包括主要由氢氧化镍组成的镍正极以及主要由金属镉组成的镉负极。在放电过程中，电解液中的烃基离子(OH-sup)与金属镉(Cd)结合，形成Cd(OH)₂，通过负极(正极，放电期间)向外部电路释放电子。同样在放电过程中，正极或负极从外部电路接收电子，从而将带电的羟基氧化镍(NiOOH)转化为氢氧化镍(Ni(OH)₂)。镍镉电池有几大优点。其中包括延长的操作寿命、长保存期限以及高温和低温条件下的使用。然而，镍镉电池也有不足之处。比如，镍镉电池跟不上日益提高的市场性能要求，而且不环保。因此，需要一种不仅具有镍镉电池的优点，而且环境友好的电池。

另一项电池技术是镍锌技术，它有满足各种应用需求的潜力。镍锌电池具有优越的电化学性能，长期以来这一点已经得到公认并有充分的文件证明。比如，与镍镉电池或镉氢电池相比，镍锌电池有较高的开放式电路电压(即1.7伏比1.4伏)，并有可能提供较高的能量密度。

镍锌电池既有优点，也有缺点。比如，锌枝晶生长是镍锌电池的常见问题，而且是再充式电池失效的根源。枝晶生长是在电池充电期间出现的一种现象，活性材料，即氢氧化锌Zn(OH)₂借此从氧化状态还原并沉积在如金属锌(Zn)的基材上(即正在充电的电极)。取决于充电条件，金属会以枝晶的形式沉淀，并有可能穿透隔板，通过在正负极之间提供电桥造成电池短路。因此，存在着对克服了枝晶生长的锌电池的需求。

此外，锌电极易遭受形变或致密化，其中，更为活性的材料通过循环，通常沉积在电极的中心，造成一个大体上的凸面形状(尽管曾经注意到锌电极的角落偶尔有增加的锌沉积)。这导致了对电极不同区域不同的电流密度要求，降低了活性材料的利用效率。