[发明专利]便携式高效铝氧动力电池及其制作方法

权利要求书

1.一种便携式高效铝氧动力电池的制作方法，其特征在于，包括以下制作步骤：

氧催化电极的制作：将钙钛矿型锰氧化物、二氧化锰、导电剂、聚四氟乙烯乳液按比例混合，用溶剂分散打成浆料，将浆料涂覆在镍网两面烘干；在催化层的一面喷涂一层氧气扩散层，然后将聚四氟乙烯膜贴在上面，通过反复辊压制得氧催化电极；

铝阳极制作：采用铝合金金属片制作铝阳极板；

片状胶体电解质的生成：将氢氧化钾、环糊精混合后制备成胶体电解质，通过辊压呈片状；固态氧片生成：将过氧碳酸钠与缓蚀剂、固化剂按比例混合，反复辊压成片状；

外壳的制作：采用ABS与PC混合原料经精密模具注塑成型制备电池的外壳；

动力电池的组装：将氧催化电极以及铝阳极固定在外壳的电极反应腔中，将片状胶体电解质设置在氧催化电极与铝阳极之间；将固态氧片设置在氧催化电极外侧空腔内组成单体电池；各单体电池按照电压要求组装成电池组；将整个电池组套装在外壳之内；

向外壳中注水之后，电极反应腔内氧催化电极、铝阳极以及胶体电解质进入反应状态，氧催化电极位置的氧气得到电子转换成氢氧根离子，铝阳极上的铝单质失去电子转换成正价铝离子，完成发电过程。

2.根据权利要求1所述的便携式高效铝氧动力电池的制作方法，其特征在于，该制作方法还包括生成胶体电解质、固态氧片的过程，将氢氧化钾与环糊精按比例混合碾磨均匀，通过辊压形成胶体电解质薄片；将过氧碳酸钠与缓蚀剂、固化剂按比例混合，反复辊压生成固态氧片。

3.根据权利要求1所述的便携式高效铝氧动力电池的制作方法，其特征在于，所述外壳包括多个电极反应腔以及多个氧气供应腔，电极反应腔与氧气供应腔间隔排布，每个电极反应腔中包括两块氧催化电极、两块胶体电解质以及一块铝阳极，相邻单体空腔中的氧催化电极共用一块固态氧片，在反应过程中固态氧片释放的氧气为氧催化电极提供参与反应所需的氧气。

4.根据权利要求3所述的便携式高效铝氧动力电池的制作方法，其特征在于，在反应过程中，水从外壳顶部的注液口沿注液管道的方向伸到外壳底部缓冲腔，通过每个氧气供应腔底部的第一入液口以及每个电极反应腔底部的第二入液口分别进入氧气供应腔以及电极反应腔，铝电极在碱性溶液中腐蚀产生的气体从每个氧气供应腔顶部的第一泄压口以及每个电极反应腔顶部的第二泄压口分别进入外壳的顶部缓冲腔，最后反应液从顶部缓冲腔的外壳泄压口排出。

5.一种便携式高效铝氧动力电池，其特征在于，包括外壳、多块上固定板、多块下固定板、多块氧催化电极、多块铝阳极以及多块胶体电解质片，所述多块上固定板、多块下固定板、多块氧催化电极、多块铝阳极以及多块胶体电解质片均容置在外壳中，一块上固定板与一块下固定板围合形成一个提供电化学反应环境的电极反应腔；

每个电极反应腔中包括两块氧催化电极、两块胶体电解质片以及一块铝阳极，每块氧催化电极的一端设在上固定板上，每块氧催化电极的另一端设在下固定板上，同一电极反应腔中的两块氧催化电极分别固定在电极反应腔的内壁两端，同一电极反应腔中的铝阳极固定在两块氧催化电极之间，两块胶体电解质片分别固定在不同氧催化电极与铝阳极之间；

向外壳中注水之后，电极反应腔内氧催化电极、铝阳极以及胶体电解质之间发生反应，氧催化电极位置的氧气得到电子转换成氢氧根离子，铝阳极上的铝单质失去电子转换成正价铝离子。

6.根据权利要求5所述的便携式高效铝氧动力电池，其特征在于，该动力电池还包括固态氧片，相邻电极反应腔之间的上固定板与下固定板之间围合形成容置固态氧片的氧气供应腔，所述固态氧片固定在氧气供应腔中，且所述固态氧片的两面分别与相邻电极反应腔中的一块氧催化电极相对；向电堆里面加水后，固态氧片产生氧气在相对的两块氧催化电极上得电子。