一种在负极罐的空气入口空间内具有空气垫片构件的锌／空气纽扣电池。所述垫片构件可为插入到邻近罐内气孔的负极罐的空气入口空间（充气区域）内的固体塑料、橡胶或金属构造。垫片构件可为其内具有不同构型的切除部分的圆盘状构型。垫片圆盘内的切除部分在气孔下方形成未占用的自由空间的槽，使得空气由气孔畅通无阻地流向阴极组件。自由空间的槽通常比气孔的直径宽很多。贯穿气孔与阴极组件的宽的未占用的“自由空间”的槽改善向阴极组件的气流分配。垫片圆盘同时向阴极组件提供足够的支撑，防止其弯曲到负极罐的空气入口空间内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锌/空气电池专利
本专利技术涉及一种优选具有包含锌的阳极和空气阴极的金属/空气 电池。本专利技术涉及一种具有包含锌的阳极和空气阴极的金属/空气电 池，其中不同形状和结构的垫片构件位于负极罐和阴极组件之间的空 气入口空间内以有利于空气扩散。专利技术背景锌/空气去极化电池典型地呈微型钮扣电池的形式，其尤其适于用 作包括可编程型助听器在内的电子助听器的电池。这种微型电池典型地具有圆盘状圆柱体形状，其直径介于约4mm和20mm之间，典 型地介于约4mm和16mm之间，并且高度介于约2mm和9mm 之间，优选介于约2mm和6mm之间。也可以生产出与常规的 AAAA、 AAA、 AA、 C和D型的Zn/Mn02碱性电池以及甚至更大 尺寸的电池相当的圆柱形壳体的尺寸略微较大的锌-空气电池。微型锌/空气钮扣电池典型地包括阳极壳体(正极罐)和阴极壳体 (负极罐)。阳极壳体和阴极壳体各具有封闭端和开口端以及从封闭端 延伸至开口端的整体侧壁。阳极壳体装有紧紧围绕阳极壳体侧壁的绝 缘密封环。将阳极材料插入到阳极壳体和空气扩散体中，并且将电解 质阻碍材料和阴极组件插入到阴极壳体中。在将必需材料插入到阳极和阴极壳体中之后，组装期间典型地将阴极壳体的开口端推动超过阳 极壳体的开口端，使得部分阴极壳体侧壁覆盖部分阳极壳体侧壁，其 中绝缘密封件位于其间。随后在第二步中通过将阴极壳体的边缘巻曲 在绝缘密封件和阳极壳体之上而使阳极和阴极壳体互锁。巻曲步骤期 间(或者在单独步骤中)，也可将径向力施加到阴极壳体壁上以确保阳 极和阴极壳体之间的严紧密封。锌/空气钮扣电池的阳极壳体可填充包含粒状锌的混合物。锌混合 物典型地包含汞和胶凝剂，并且在将电解质添加到混合物中时变得胶 凝。电解质通常为氢氧化钾水溶液，但也可以使用其它含水碱性电解 质。阴极壳体的封闭端(当壳体与顶部的封闭端保持垂直时)在其中心 附近可具有平坦的凸起部分。该凸起部分形成正端子并且典型地包含 多个穿过它的气孔。在这种设计中，阴极壳体封闭端还典型地具有围 绕凸起的正端子的环形凹进台阶。作为另外一种选择，阴极壳体的封 闭端可沿其直径完全平坦，即在其中心处没有任何凸起部分。在这种 设计中，阴极壳体封闭端的此类平坦区域的中部典型地形成电池的正 端子。在另一种情况下，钮扣锌/空气电池的阴极壳体的封闭端穿有一 个或多个小气孔以容许空气进入电池。此空气随后穿过空气扩散层(或 空气扩散体)以便到达阴极片。可以将典型地包括粒状二氧化锰、碳和疏水粘合剂混合物的催化 材料压成片状，从而形成阴极组件内的阴极片。随后可将其内含有阴 极片的阴极组件在背离气孔的空气扩散体一侧插入到空气扩散体之上的阴极壳体中。阴极组件典型地如下形成将优选为特氟隆(聚四氟乙 烯)的一层电解质阻碍材料(疏水的空气可渗透膜)层压到催化阴极片 的一侧，并将电解质可渗透(离子可渗透)隔板材料层压到催化阴极 片的相对侧。然后将其内含有阴极片的阴极组件典型地插入到阴极壳 体中，从而使其中部覆盖空气扩散体，而电解质阻碍层的一部分抵靠 台阶的内表面。成品电池中的阴极片接触其周边附近的阴极壳体壁。如果电池未充分密封，则电解质可在催化阴极组件周围移动并通 过气孔从阴极壳体渗漏。电解质渗漏也可发生在负极罐的巻曲边缘和 绝缘体之间，如果该区域未严紧密封的话。商业锌/空气钮扣电池的壁 厚典型地大于约0.152mm(6密耳)，例如介于约0.152mm(6密耳)和 0.381mm(15密耳)之间。当阳极壳体和阴极壳体具有非常薄的壁厚 (例如，介于约0.0508mm(2密耳)和0.127mm(5密耳)之间)时， 发生渗漏的可能性较大。如此低的壁厚是可取的，因为其导致更大的 内部电池体积。电池装配之后，将可移除插片放置在位于阴极壳体表面上的气孔 上。使用前，移除插片以暴露气孔，从而允许空气进入并启动电池。阴极壳体典型地包含空气扩散体材料，该材料覆盖阴极壳体封闭 端的内表面。换句话讲，空气扩散体材料被放入到阴极壳体封闭端与 阴极组件之间的空气入口空间(充气空间)内。如果阴极壳体的封闭 端具有形成正端子接触区域的凸起中部，则空气扩散体材料位于这种 凸起中部的下方。换句话讲，这种设计中的空气入口空间通常位于阴 极壳体封闭端的凸起中部和阴极组件之间。常规的空气扩散体用于几种用途。空气扩散体材料用于提供空气 入口空间内的均匀空气分散。其也可由用作吸墨纸的电解质吸收材料 组成以吸收可能渗漏到空气入口空间内的碱性电解质。空气扩散体材 料可为下面的阴极组件提供支撑，从而防止通常柔韧的阴极组件在电 池装配和放电期间弯曲到空气入口空间(充气空间)内或者空气扩散层内。电池使用期间的气体压力积聚容易造成阴极组件弯曲到空气入 口空间内，除非有空气扩散体材料存在于这种空间中。阴极组件向阴 极壳体的弯曲是不可取的，因为其将挡住气孔并妨碍空气入口空间内 的适当空气扩散。空气扩散体材料通常由一片或多片空气可渗透纸或多孔纤维素材 料组成。这种可渗透纸或多孔纤维素材料也可用作吸墨纸以吸收可能 渗漏到空气入口空间内的痕量电解质。空气扩散体通常均匀放置在介 于阴极壳体的封闭端和阴极组件之间的空气入口空间(充气空间)内。 空气扩散体材料填充大多数或所有的这种空气入口空间并覆盖阴极壳 体封闭端内的气孔。通常用于助听器装置的商用钮扣型锌/空气电池可 仅仅具有一个气孔或者可具有多个小气孔，例如取决于电池尺寸，介于2个和6个气孔之间甚至更多。在一些现有技术钮扣型锌/空气电池中，阴极组件具有官顶形状。 即，如果从阴极壳体的封闭端向下至阴极壳体内部中或者换句话讲远 离气孔观察时，它们具有凸面形状。美国专利3,897,265和6,087,030 示出了具有官顶形阴极组件的钮扣锌/空气电池。这两篇文献均具有多孔的空气扩散材料，该空气扩散材料填充介于负极罐封闭端(邻近气 孔)和阴极组件之间的空气入口空间。这种现有技术设计可以不必在-空气入口空间内使用多孔扩散体材料，因为官顶形阴极组件在电池装 配和电池使用期间趋于抵抗弯曲或挠曲到空气入口空间内。然而，如 果不存在填充空气入口空间的空气扩散体材料，则随着电池内的气体 压力积聚，官顶形阴极组件仍有可能至少部分弯曲到空气入口空间内。 这种气体压力积聚可最终导致常顶形阴极组件弯曲或推挤气孔，从而 阻塞来自这些孔的气流。此外由于制造期间形成官顶所需的弯曲或成 形，穿顶形阴极组件更难以加工。穿顶形阴极组件在制造期间还更易 破裂或断裂，尤其是如果阴极组件旨在很薄时。因此，期望采用与常顶形阴极组件相比可以更经济和可靠地加工 的平坦阴极组件。然而，用于钮扣型锌/空气电池的所需组成和厚度的 平坦阴极组件会逐渐弯曲到电池的空气入口空间内，从而阻塞气孔，除非空气入口空间填充有空气扩散体材料。美国专利5,279,905、美国 6,602,629 Bl和美国6,830,847 B2示出了具有阴极组件的锌/空气钮 扣电池，所述阴极組件具有毗邻负极罐的空气入口空间的平坦表面和填充所述空气入口空间的空气扩散体材料。尽管由纸张或纤维素材料构成的现有技术的空气扩散体可用于增强进入空气的分散，但它们也趋于减慢空气直接传送到阴极片的速率， 尤其是在从孔中移除的区域内。这可限制锌-空气电池在一些应用中的 性能。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属／空气去极化电池，其特征在于所述电池包括正极罐和负极罐、在所述正极罐内包含锌的阳极材料和碱性电解质、以及在所述负极罐内包含阴极材料的阴极组件；其中所述负极罐包括开口端和相对的封闭端以及位于其间的整体侧壁；所述负极罐封闭端具有面向电池内部的内表面和面向外部环境的外表面；其中所述正极罐包括开口端和相对的封闭端以及位于其间的整体侧壁；其中所述正极罐的开口端位于所述负极罐的开口端内，其中所述负极罐侧壁的至少一部分与所述正极罐侧壁的至少一部分重叠，其中电绝缘材料位于所述重叠壁部分之间；其中存在至少一个贯穿所述负极罐的封闭端的气孔，并且所述阴极组件位于与邻近气孔的负极罐的封闭端接近的负极罐内；其中在所述负极罐的所述封闭端的内表面与所述阴极组件之间存在空气入口区域；其中存在插入到所述空气入口区域内的垫片构件；其中所述垫片构件包括具有至少一个穿过它的小孔的材料，并且当负极罐在上面以垂直位置观察所述电池时，穿过所述垫片构件的所述小孔位于所述负极罐的封闭端内的至少一个所述气孔的下方。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：H常，M布罗瓦尔斯基，SJ施佩希特，DL帕帕斯，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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