一种可灵活设计的车用锌空气电池结构装置，通过锌空气电池单体排列组合实现。以期对锌空气电池的应用推广做出灵活的结构装置，主要包括空气正极、金属锌负极、柔性卡槽、柔性基底、锌空气电池单体。柔性基底置于装置底部，用于连接电池装置和电动汽车；柔性基底上的凹槽用于固定电池单体金属锌负极一侧；柔性卡槽上的孔固定电池单体且保证空气正极完全暴露。电池单体通过导线串联和/或并联。形成可灵活设计的车用锌空气电池装置。本实用新型专利技术的优点在于：利用锌空气电池单体组合得到的装置可以灵活的设计形状，同时又能够根据各种电动汽车对电流密度和电压的要求进行灵活的并联和串联设计，具有灵活、高效、实用的优点。实用的优点。实用的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种可灵活设计的车用锌空气电池结构装置
[0001]本技术属于电化学能源
，具体涉及一种可灵活设计的车用锌空气电池结构装置。
技术介绍
[0002]锌空气电池是一种以空气中的氧气为正极活性物质，金属锌为负极活性物质的电池，其开路电压约为1.4～1.5 V。锌空气电池具有比能量大，放电电压平稳，正极活性物质空气来源无限，价廉等优势【Advanced Energy Materials, 2019, 9, 1803867】。因为较高的能量密度（1084 Wh kg
‑1），锌空气电池在电动汽车、电动公交的动力系统中极具应用潜力，功率密度的提高将进一步提高其应用潜力。因为锌空气电池放电过程需要持续从空气中吸收氧气，这要求将其催化正极暴露在空气中。通常电动汽车的供能系统位于车体内部，而锌空气电池的应用需要新的结构装置设计。
技术实现思路
[0003]本技术试图解决的问题是，针对锌空气电池不同于锂电池和铅蓄电池放电条件的问题，提供可灵活设计的车用锌空气电池装置，这种锌空气电池装置由两个及以上单体锌空气电池串联或者并联形成电池结构装置，通过柔性卡槽卡住并且固定在柔性基底上。电池结构装置中设计有切换串联/并联的按钮，真正实现各种电动汽车根据实际需要进行锌空气电池结构装置设计，这种结构装置不仅能够进行串联/并联组合设计，而且可以进行电池结构装置形状设计，可以置于电动汽车外部多处使用。
[0004]为了实现上述的目的，本技术的技术方案如下所示；
[0005]一种可灵活设计的车用锌空气电池结构装置，包括空气正极、金属锌负极、柔性卡槽、柔性基底、锌空气电池单体、串联导线正极、串联导线负极、并联导线正极、并联导线负极；
[0006]柔性基底置于整个装置的底部，用于连接整个电池装置和电动汽车；柔性基底上带有与锌空气电池单体底面积等大等形的凹槽，用于固定锌空气电池单体的金属锌负极一侧；柔性卡槽上带有与锌空气电池单体底面积等大等形的孔，从竖直方向固定锌空气电池单体，并且保证空气正极全暴露于柔性卡槽以外；锌空气电池单体之间通过串联导线正极和串联导线负极进行串联设计，通过并联导线正极和并联导线负极进行并联设计；柔性卡槽的孔之间和柔性基底的凹槽之间带有合适宽窄的走线槽。
[0007]所述空气正极为带有催化层和防水透气层的胶片状电极，厚度控制在1 mm以内。
[0008]所述金属锌负极为锌块、锌片、锌条、锌线、锌网、锌粉中的一种或多种。
[0009]所述柔性卡槽和柔性基底为聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、橡胶中的一种或多种，厚度控制在10 mm以内。
[0010]所述锌空气电池单体为圆柱体、立方体中的一种或多种。
[0011]所述的串联导线正极、串联导线负极、并联导线正极、并联导线负极为普通导线。
[0012]所述柔性卡槽、柔性基底、锌空气电池单体、串联导线正极、串联导线负极、并联导线正极、并联导线负极通过热熔胶和/或瓦克121粘连在一起。
[0013]本技术的工作原理：
[0014]粘连好的电池结构装置，根据需要进行串并联调整，空气流通的环境下负载即可放电，单体电池电压约为1.5 V，通过串联增加电压，通过并联增加放电电流密度。
[0015]本技术的优点在于：利用单体锌空气电池粘连得到的电池结构装置可以灵活的设计电池的形状，同时又能够根据各种电动汽车对电流密度和电压的要求进行灵活的并联和串联设计，具有灵活、高效、实用的优点。
附图说明
[0016]图1为本技术的整体结构示意图；
[0017]图2为本技术的串联结构示意图；
[0018]图3为本技术的并联结构示意图；
[0019]图4为本技术的装置结构示意图；
[0020]图5为本技术的装置紧凑化结构示意图；
[0021]图6为本技术的装置进一步紧凑化结构示意图；
[0022]图中：1、空气正极，2、金属锌负极，3、柔性卡槽，4、柔性基底，5、锌空气电池单体，6、串联导线正极，7、串联导线负极，8、并联导线正极，9、并联导线负极。
[0023]具体实施方式：
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明，但本技术并不限于以下实施例。
[0025]（1）本实施例选用的电池结构装置如图4，柔性卡槽（3）和柔性基底（4）采用厚度为4 mm的聚丙烯，分别在相应位置上铣出直径为15 mm的圆孔和圆槽（厚度3 mm），圆槽之间与圆孔之间对应位置分别铣出直径为2 mm，长度为1.5 mm的半圆柱走线槽；
[0026]（2）空气正极（1）采用四氧化三钴催化剂和聚四氟乙烯滚压防水透气电极，厚度为0.7 mm，金属锌负极（2）采用厚度为1 mm的金属锌片，组装成扣式锌空气电池单体（5），厚度为5 mm，底面直径为15 mm。从正极和负极分别引出10 mm的导电；
[0027]（3）将锌空气电池单体（5）置于柔性基底（4）圆槽内，并用热熔胶固定（如图1），将每行四个锌空气电池单体（5）串联（如图2），三行串联的锌空气电池单体（5）并联（如图3），将导线置于走线槽中，将柔性卡槽（3）对应粘连在柔性基底（4）上方，保证锌空气电池单体（5）被卡在圆孔中，并进一步用热熔胶固定。引出并联导线正极（8）和并联导线负极（9），构成如图4电池结构装置，尺寸为70 mm * 55 mm * 10 mm，误差为
±
0.1mm；
[0028]（4）制得电池结构装置，可在2 A电流密度下放电的输出电压达5 V；
[0029]（5）紧凑化设计和进一步紧凑化设计的电池结构装置如图5和图6所示。
[0030]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术而并非限制本技术所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述实施例对本技术已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本技术进行修改或等同替换；而一切不脱离技术的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可灵活设计的车用锌空气电池结构装置，其特征在于：包括空气正极（1）、金属锌负极（2）、柔性卡槽（3）、柔性基底（4）、锌空气电池单体（5）、串联导线正极（6）、串联导线负极（7）、并联导线正极（8）、并联导线负极（9）；柔性基底（4）置于整个装置的底部，用于连接整个电池装置和电动汽车；柔性基底（4）上带有与锌空气电池单体（5）底面积等大等形的凹槽，用于固定锌空气电池单体（5）的金属锌负极（2）一侧；柔性卡槽（3）上带有与锌空气电池单体（5）底面积等大等形的孔，从竖直方向固定锌空气电池单体（5），并且保证空气正极（1）完全暴露于柔性卡槽（3）以外；锌空气电池单体（5）之间通过串联导线正极（6）和串联导线负极（7）进行串联设计，通过并联导线正极（8）和并联导线负极（9）进行并联设计；柔性卡槽（3）的孔之间和柔性基底（4）的凹槽之间带有合适宽窄的走线槽。2.根据权利要求1所述的可灵活设计的车用锌空气电池结构装置，其特征在于：所述空气正极（1）为带有催化层和防水透气层的胶片状电极，厚度控制在1 mm...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐小龙，郭露，付晓鹍，沈周君，赵义召，任小雅，葛永超，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：新型
国别省市：
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