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1、10申请公布号CN102024993A43申请公布日20110420CN102024993ACN102024993A21申请号201010539925522申请日20101105H01M10/24200601H01M10/26200601H01M2/1820060171申请人江苏万能动力电池有限公司地址211400江苏省仪征市开发区科技创业中心万能电池公司72发明人李林峰汪正浩54发明名称带纵向折叠隔板的锌电池57摘要本发明公开了一种带纵向折叠隔板的再充式锌电池，由锌负极、正极、电解液和一块隔板组成。隔板至少包括两层芯吸层，其中心部位为多微孔的芯吸层，并且隔板可以纵向折叠以覆盖锌负极的长边。带。
2、纵向折叠隔板的再充式锌电池的制造方法包括以下步骤使锌负极与至少一个芯吸层保持接触，将隔板环绕锌负极的长边纵向折叠，把正极放在上述的隔板上并将锌负极、正极和隔板卷拢成一个果冻卷结构。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图3页CN102025007A1/1页21一种带纵向折叠隔板的再充式电池，其特征在于，所述的再充式电池包括锌负极、正极、电解液、设置在电极之间的隔板，其中所说的隔板环绕锌负极的一边纵向折叠。2根据权利要求1所述的带纵向折叠隔板的再充式电池，其特征在于，其中所述的电解液包括大约在1至55之间的氢氧化钾KOH。3根据权利要求2所述的带。
3、纵向折叠隔板的再充式电池，其特征在于，其中所述的电解液另外包括乙酸钾KACET、碳酸铯CSCO3和硫酸铟IN2SO43。4根据权利要求3所述的带纵向折叠隔板的再充式电池，其特征在于，其中所述的电解液另外包括锡酸钾K2SNO3。5根据权利要求3所述的带纵向折叠隔板的再充式电池，其特征在于，其中所述的电解液另外包括150PPM的锡酸钾K2SNO3。6根据权利要求2所述的带纵向折叠隔板的再充式电池，其特征在于，其中所述的电解液另外包括醋酸铯CSACET和硫酸铟IN2SO43。7根据权利要求2所述的带纵向折叠隔板的再充式电池，其特征在于，其中所述的电解液另外包括15的醋酸铯CSACET和150PPM的。
4、硫酸铟IN2SO43。8根据权利要求1所述的带纵向折叠隔板的再充式电池，其特征在于，其中所述的隔板包括至少两个芯吸层，芯吸层之间设有多孔层。权利要求书CN102024993ACN102025007A1/8页3带纵向折叠隔板的锌电池技术领域0001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0002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。
5、缘，而布置在隔板内的电解液则提供离子电导性。0003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OHSUP与金属镉CD结合，形成CDOH2，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NIOH2。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。
6、且环境友好的电池。0004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17伏比14伏，并有可能提供较高的能量密度。0005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ZNOH2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。
7、，存在着对克服了枝晶生长的锌电池的需求。0006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。0007人们做出了多种尝试，来减少镍锌电池中的枝晶生长。比如，ADLER等人美国专利号5,453,336和5,302,475提倡使用碱性金属基氟化盐和碳酸盐，以减少锌电极在放电过程中的形变。SPAZIANTE等人美国专利号4,181,777披露了一种诸如多糖或山梨糖醇的添加剂，来防止电池充电过程中的枝晶生长。BERCHIELLI。
8、等人美国专利号4,041,221公开了无机钛酸盐作为正极的添加剂。RAMPEL美国专利号3,954,501披露了加入未烧结的、未聚结的、疏水的线性氟碳聚合物的纤维质互接网络，增强再充式电说明书CN102024993ACN102025007A2/8页4解槽中的气体再化合、容量和循环寿命的方法。COLLIEN等人美国专利号6,087,030公开的一种锌正极，包含增强反应速率的金属化合物，例如铟、镓、锗、锡，以及含水的氢氧化钾。LARSEN等人美国专利号4,857,424披露的一种碱性锌电池包含一定数量的抑制锌腐蚀和氢气的硅化、成膜的有机润湿剂。CHARKEY美国专利号4,022,953披露了包含镉。
9、的锌电极结构，比如金属镉或以电化学方式转化为锌材料中分散金属镉的镉化合物，金属镉有一定的粒度和表面积。CHARKEY等人美国专利号5,863,676披露了锌酸钙成分在锌电极中的应用。CHARKEY美国专利号5,556,720披露了氢氧化钡BAOH2或氢氧化锶SROH2材料以及导电基质的应用，导电基质包含与锌相比具有正电性的金属氧化物，例如氧化铅PBO、氧化铋BI2O3、氧化镉CDO、氧化镓GA2O3或氧化铊TL2O3。CHARKEY美国专利号4,415,636披露了分散于正极锌材料中的镉颗粒物。CHARKEY美国专利号4,332,871披露了其中分布有水泥添加剂的锌电极。SCHRENK等人美国。
10、专利号4,791,036披露了硅青铜合金制成的阳极集流体的应用，以最小化过量充电时的放气。最后，GIBBARD等人美国专利号4,552,821披露了一种呈卷筒状以便承受压力，封闭的、再充式镍锌电池。0008参考以上所述，尽管有几种不同的方法防止镍锌电池的枝晶生长，但没有一种参考资料收录了果冻卷结构的镍锌电池带包装的阳极过程。一般而言，在电池制造过程中，特别是圆柱形电池，从阴极或阳极或两者滴落一些活性材料是不可避免的。当滴落的活性材料接触到电池，或在任何阴极材料接触到阳极，或任何阳极材料接触阴极的情况下就会发生短路并释放气体。因此，电池会变得毫无用处或者更加危险如果因为短路出现增温或电池由于电池。
11、内的超压而失去物理完整性。此外，隔板通常不是绕电极覆盖的，只是安置在正极和负极之间，其中的电极会触及电池罐。0009在充电过程中，阳极的裸露部分有更大的倾向生成锌枝晶，即枝晶环绕敞开式阳极生成，并且容易触及相邻的阴极，甚至触及电池罐。如果正极也与电池罐接触，就会发生短路。因此，需要有一种防止阳极外露部分枝晶生长的有效方法。0010显而易见，需要电池提供很高的电能密度，并防止锌枝晶的生长和/或形变，与此同时保持高能量密度的能力和环保性能。发明内容0011本发明所解决的技术问题在于提供一种构造简单的带纵向折叠隔板的锌电池。0012实现本发明目的的技术解决方案为一种带纵向折叠隔板的再充式电池，所述的。
12、再充式电池包括锌负极、正极、电解液、设置在电极之间的隔板，其中所说的隔板环绕锌负极的一边纵向折叠。0013在一个优选实施例中，优选的实施例提供了一种带纵向折叠隔板，包括锌负极、正极、电解液和隔板的再充式电池。其中的隔板为纵向折叠，从锌负极的下面覆盖隔板的长边。锌负极、正极、电解液和隔板卷绕成果冻卷状并容纳在正极端子与正极相连，负极端子与负极相连的电池罐里。0014根据其主要方面，概括而言，优选实施例是包含锌负极、正极、电解液和设置在电极之间的隔板，带纵向折叠隔板的再充式锌电池。其中，隔板沿锌负极的一边纵向折叠。电解液包括约为0155的氢氧化钾KOH，浓度约为0130的氢氧化说明书CN10202。
13、4993ACN102025007A3/8页5锂LIOH，KACET、CSCO3、硫酸铟IN2SO4、亚硫酸铟IN28O3和约为150PPM的锡酸钾K2SNO3。或者，电解液包含大约0155的氢氧化钾KOH、大约15的CSACET和150PPM的硫酸铟IN2SO4或亚硫酸铟IN2SO3。0015隔板包括至少两个芯吸层，中间布置有多孔层或枝晶阻止隔离层。芯吸层包括聚丙烯无纺布材料或尼龙无纺布。隔板沿锌负极的长边折叠。这样，锌负极就完全被隔板覆盖，使得锌负极的两边至少与隔板的一个芯吸层接触。正极设置在隔板的顶部，并与一个芯吸层接触。锌负极、正极、电解液和隔板卷绕在一起，形成果冻状，便得电极下部长边被。
14、隔板覆盖的部分处于果冻卷的底部。果冻卷包括一个与锌负极保持电气通信的负极端子和一个与正极点保持电气通信的正极端子。果冻卷容纳在电池罐内，电池罐的护套通过一个密封环与电池罐绝缘。负极端子与护套保持电气通信，正极端子与电池罐保持电气通信。隔板沿锌负极的长边折叠，使得锌负极与罐体绝缘。0016此外，优选的实施例是一种生产带纵向折叠隔板的再充式电池的方法。这种方法包括以下步骤获得锌负极、正极、电解液和有两个芯吸层的隔板，芯吸层之间设置多孔层或其他的枝晶阻止层。锌负极与隔板的一个芯吸层保持接触，使得锌负极的底部被隔板完全覆盖。正极放置在隔板/负极组上。然后将负极、正极和隔板卷绕成果冻卷结构。果冻卷结构包。
15、括一个与锌负极保持电气通信的负极端子和一个与正极点保持电气通信的正极端子。最后将果冻卷结构放在包含罐体、密封和护套的外壳内。此外，优选的实施例是一种包含更多KACET的再充式电池。0017更具体地说，现有技术提倡一般包括矩形锌负极和隔板的布置。锌负极包括第一末端、第二末端、第一边缘、第二边缘、正面、背面和电极片。隔板通常为矩形，包括上半部分、下半部分、第一边缘、第二边缘、折叠线、第一末端和第二末端。此外，隔板包括一个芯吸层。锌负极设置在隔板的底部，其中锌负极的第二末端贴近隔板的第二末端。现有技术实施例提倡沿第一末端的折叠线折叠隔板，折叠后贴近隔板的第二末端，以便使隔板延伸到锌负极的尺寸之外，并。
16、使电极片伸出隔板。0018应当注意，在现有的技术配置中，锌负极的第一边缘和第二边缘是敞开的，以便与外部接触，因为隔板的上半部分和下半部分仅仅遮盖但没有密封锌负极的第一和第二边缘。因此，锌负极的第一和第二边缘可能移动到隔板的第一和第二边缘之外，从而在将电极卷绕并放入电池时与外部容器发生接触。此外，锌负极的松散材料可能会迁移到隔板的第一和第二边缘之外，并在锌负极和任何包装容器之间提供电气通信。0019所属领域的技术人员应当认识到，锌负极可由此项技术中已知的方法制成。比如，所要求的材料的粉末状混合物及粘合剂可以被压制成合适的集流体，仅处于示范的目的，例如铜屏栅极。现有技术已经利用氢氧化钙作为负极混合。
17、物另外的组成部分。然而，优选的实施例无需包括氢氧化钙，没有氢氧化钙的锌负极更受青睐。此外，所属领域的技术人员应当认识到，制备锌负极的各种外壳材料已为人们所熟知，其中有代表性的是，所用的粘合剂材料在电池环境中是惰性材料，所包含的数量足以将混合物维系在一起。0020优选的实施例是一种包括锌负极和隔板的布置。锌负极包括第一末端、第二末端、第一边缘、第二边缘、正面、背面和电极片。隔板包括两个芯吸层，芯吸层中间布置有多孔层或枝晶阻止层。隔板还包括一个纵向折叠线，第一边缘、第二边缘、第一末说明书CN102024993ACN102025007A4/8页6端、第二末端、正面和背面。纵向折叠线大致平行，并设置在。
18、隔板的第一边缘和第二边缘之间。锌负极设置在纵向折叠线与隔板第二边缘之间的正面上。锌负极的第一边缘被设置成大致与隔板的纵向折叠线平行。隔板沿纵向折叠线折叠，使得隔板的第一边缘贴近隔板的第二边缘。因此，锌负极的正面和背面与芯吸层中的一个保持接触。相应地，隔板的超出负极的第一末端、第二末端、第一边缘、第二边缘，锌负极的电极片超出隔板的第一边缘和第二边缘。0021应当注意，与以上讨论的现有技术实施例相反，优选的实施例导致锌负极的第一边缘完全被隔板环绕。这样，第一边缘就不会在电极和隔板被卷绕并放置在电池内的情况下与容器接触。此外，从第一边缘脱落的任何材料将被保留在纵向折叠线内，而且不能在锌负极和任何包装。
19、容器之间提供电气通信。0022所用的隔板材料应当包含具有相对纤细、大小均匀的孔隙结构的薄膜，以有利于芯吸和电解液的渗透，同时减少或消除枝晶渗透。所用的材料应具有足够的弹性和强度，以耐受任何形变和/或电极膨胀。在优选的实施例中，采用了一种复合薄膜，包括多孔层两边的两个芯吸层。作为毫无限制目的的示例，多孔层可包含市场上买得到的CELGARD聚丙烯薄膜，而芯吸层可以包含尼龙无纺布或聚丙烯材料。0023优选的实施例另外包括至少由两种聚合物浸渍成的无纺布基材构成的隔板薄膜，其中这两种聚合物形成互相贯穿的矩阵网络。仅仅出于示范性的目的，聚合物包括作为第一种聚合物的聚乙烯醇PVA或氟代聚乙烯醇，以及作为第二。
20、种聚合物的水溶性、KOH不溶的成膜聚合物。其中，仅仅出于示范性的目的，第二种聚合物包括聚合的酸性硫酸盐、磷酸盐及其阳离子盐类。此外，替代的实施例可以包括不能溶于氢氧化钾的纳米粒子。0024作为毫无限制目的的示例，采用包括按重重计大约为1030的氢氧化钾KOH、或者按重量计大约为1的氢氧化锂、5的乙酸钾KACET、大约5的碳酸铯CSCO3、大约150PPM的锡酸钾K2SNO3和大约在150200PPM硫酸铟IN2SO43的氢氧化钾水溶液是令人满意的。最初采用氧化锌ZNO饱和的电解液来抑制氧化锌从电极分解至电解液是可取的。正如密封电池技术所熟知，所用的电解液量应受到足量限制，以便在锌电极处提供有效。
21、的氧再化合反应。在优选的实施例中，密封电池之前，可以在果冻卷电池元件核心部位的敞开空间加入必需的电解液。0025正极包括第一末端、第二末端、第一边缘、底边、正面、背面和电极片。正极设置在结构上，该结构包括隔板绕锌负极折叠的布置。正极的第一边缘大致与纵向折叠线平行。正极的贴片伸出隔板的纵向折叠线。贴片的位置靠近纵向折叠线，使得正极的贴片和锌负极的贴片处于结构的相对侧。正极的背面与隔板的芯吸层保持接触，使得结构卷成果冻卷，并使正极的背面与正极的芯吸层接触，而且几乎整个正极的正面都与正极的芯吸层接触。应当认识到，优选的实施例包括与芯吸层保持接触的锌负极和正极，芯吸层起到延长电池寿命周期的作用，特别是。
22、在2C或较高的放电率下。0026负极、隔板和正极卷在一起形成一个果冻卷，果冻卷置身于外壳内，从而构成电池。果冻卷包括锌负极、正极、隔板、顶部和底部。顶部包括锌负极的贴片，底部包括正极的贴片。底部沿纵向折叠线形成，隔板包括芯吸层和多孔层。外壳包括电池罐、密封和护套。护套包括负极端子，而罐体包括正极端子。果冻卷的底部被设置成贴近说明书CN102024993ACN102025007A5/8页7罐体的底部，使得正极贴片仅仅出于示范性的目的例如通过焊接与正极端子连接。同样，果冻卷的顶部被设置成贴近护套，贴片仅仅出于示范性的目的例如通过焊接与护套相连，形成一个负极端子。所属领域的技术人员应当认识到，优选的。
23、实施例包括设置为贴近外壳的负极端子，以防止锌负极与外壳接触。还应认识到，在所属的领域里，优选实施例的电池可以根据特定的应用采用棱柱形或圆柱形设计。同样，电池的容量会在范围很宽的极限内发生变化，尺寸按照特定应用要求的规定。作为一个例子，圆柱形SUBC电池的相称容量为15安培/小时。0027此外，优选的实施例给予电池延长的循环寿命。按照本文的描述，本发明的电池放电容量大体上比常规的镍锌电池高出100个循环或更多。0028最后，锌负极的贴片与护套相连，以减少金属的表面区域与锌负极的电气通信，从而减少不容易在电池内重组的氢气生成。如果产生了氢气，而没有重组的空间，电池内的压力就会上升，可能导致有害的后。
24、果。相应地，在优选的实施例中，锌负极与护套保持电气通信，而正极与罐体保持电气通信。正极在充电末期和过量充电时产生的氧气在优化条件下容易与锌负极化合，从而减小源于氧气的超压趋势。0029本发明与现有技术相比，其显著优点有效防止枝晶生长的能力。优选实施例的另一个特点是其具备提高电气性能和寿命周期的能力。优选实施例的另一个特点和优点是其构造简单，节约生产的能力。优选实施例的另一个特点和优点是其在高电流水平下的操作能力。优选实施例的另一个特点和优点是其在放电状态下经受长时间，而没有不当的内部压力积聚的能力。优选实施例的另一个特点和优点是其较长的寿命周期。优选实施例的另一个特点和优点是其具备比常规镍锌电。
25、池高100循环或更高的放电容量的能力。优选实施例的另一个特点和优点是其隔板上采用的芯吸层邻近正极和负极层，从而增加了电池的寿命和电池的容量。所属领域的技术人员在按照附图阅读具体实施方式时，优选实施例的这些和其他的特点和优点显而易见。0030参照附图，图中类似的参考数字代表类似的结构和元件，阅读优选实施例的详细说明，可以更好地理解优选实施例。附图说明0031图1A为隔板和锌负极的透视图，显示了现有技术的圆柱形电池的折叠方向。0032图1B是根据再充式电池带纵向覆盖的锌负极的优选实施例，隔板和锌负极的透视图，显示了隔板沿锌负极长边的折叠方向。0033图1C是优选实施例的透视图，显示了绕锌负极折叠的。
26、隔板。0034图2A是图1C的布置中正极的透视图。0035图2B是根据优选实施例组装的电池横断面透视图，显示了隔板和电极果冻卷结构的内部布置。0036图3图示了与按照图1A的现有技术覆盖锌负极的电池相比，按照优选实施例覆盖锌负极的电池充电和放电容量。具体实施方式0037优选的实施例主要与带纵向折叠隔板的再充式锌电池及其使用方法有关，更具说明书CN102024993ACN102025007A6/8页8体地说，带纵向折叠隔板的再充式锌电池含有一个锌负极、一个正极、一种电解液和一块隔板。其中，隔板含有至少两个芯吸层，中心部位为多微孔层；隔板可纵向折叠，以覆盖锌负极，从而提高电池的循环寿命并抑制枝晶长。
27、大。0038如图1A3所示，为了清晰起见，本文在描述优选和另选的实施例时采用了特定的术语。然而，本发明无意受所选择的术语限制。应该理解，每个具体的元件包括所有以类似方式发挥作用以完成类似功能的技术对应物。0039参见图1A，所示为现有技术的实施例，其中的布置90包括锌负极30和隔板20，其中锌负极30通常为矩形，并包括第一末端31、第二末端32、第一边缘33、第二边缘34、正面37、背面38和电极片35。隔板20通常为矩形，并包括顶部75、底部36、第一边缘86、第二边缘87、折叠线50、第一末端39和第二末端40，其中隔板20还另外包括芯吸层22。锌负极30设置在隔板20的底部36，其中，锌。
28、负极30的第二末端32贴近隔板20的第二末端40，锌负极30的背面38与隔板20的芯吸层接触。现有技术的实施例提倡隔板20沿折叠线50折叠，折叠后，隔板20的第一末端39与第二末端40贴近，隔板20超出锌负极30的外部尺寸，电极片35越出隔板20。0040应当注意，在图1A的现有技术布置中，锌负极的30第一边缘33和第二边缘34是敞开的，以便与外部接触，因为隔板20的上半部分75和下半部分36仅仅遮盖但没有密封锌负极30的第一边缘33和第二边缘34。因此，锌负极的第一边缘33和第二边缘34可能移动到隔板20的第一边缘86和第二边缘87之外，从而在将电极卷绕并放入电池时与外部容器发生接触。此外，。
29、锌负极30的松散材料可能会迁移到隔板20的第一和第二边缘86、87之外，并在锌负极30和任何包装容器之间提供不符合要求的电气通信。0041所属领域的技术人员应当认识到，锌负极30可由此项技术中已知的方法制成。比如，仅处于示范的目的，所要求的材料的粉末状混合物及粘合剂，通常为金属锌和氧化锌，可以被压制成合适的集流体，例如铜屏栅极。现有技术已经利用氢氧化钙作为负极混合物另外的组成部分。然而，优选的实施例无需包括氢氧化钙，没有氢氧化钙的锌负极30更受青睐。此外，所属领域的技术人员应当认识到，制备锌负极的各种材料已为人们所熟知，其中有代表性的是，所用的粘合剂材料在电池环境中是惰性材料，所包含的数量足以。
30、将混合物维系在一起。0042参见图1B1C，如图所示为一个包括布置95的优选实施例。其中，布置95包括锌负极30和隔板20，锌负极30包括第一末端31、第二末端32、第一边缘33、第二边缘34、正面37、背面38和电极片35。隔板20包括之间有一多孔层21的两个芯吸层22A和22B、纵向折叠线80、第一边缘51、第二边缘52、第一末端53、第二末端54、正面55和背面56。其中，纵向折叠线80大致平行，并设置在隔板20的第一边缘51和第二边缘52之间。应当认识到，在不违背优选实施例的精神的情况下，其他的枝晶阻隔层可以代替多孔层21。0043锌负极30设置在隔板20的纵向折叠线80与第二边缘之间。
31、的正面上。锌负极的第一边缘33被设置成与隔板20的纵向折叠线80大致平行。隔板20沿纵向折叠线折叠，使得隔板20的第一边缘51贴近隔板20的第二边缘52。因此，锌负极的正面37和背面38与芯吸层22A保持接触。如图所示1C，隔板20超出负极30的第一末端31、第二末端32、第一边缘33、第二边缘34，并且隔板20卷过负极30的第一边缘33，其中锌负极说明书CN102024993ACN102025007A7/8页9的电极片超出隔板的第一边缘51和第二边缘52，从而形成结构41。0044应当注意的是，与上述的现有技术实施例相反，优选实施例使得锌负极30的第一边缘33完全被隔板20包裹，其中，第一边。
32、缘33在将电极和隔板卷入电池时不再与容器接触。此外，从锌负极30脱落的任何材料将被保持在纵向折叠线内，且不在锌负极30和任何包装容器之间提供电气通信。0045用于隔板20的材料应当包含具有相对纤细、大小均匀的孔隙结构的薄膜，以有利于芯吸和电解液的渗透，同时减少或消除枝晶渗透。所用的材料应具有足够的弹性和强度，以耐受任何形变和/或电极膨胀。在优选的实施例中，采用了一种复合薄膜，包括多孔层两侧的两个芯吸层22A和22B。作为毫无限制目的的示例，多孔层21可包含市场上买得到的CELGARD聚丙烯薄膜，而芯吸层22A和22B可以包含尼龙无纺布或聚丙烯材料。0046作为毫无限制目的的另一示例，采用包含按。
33、重量计大约为1030的氢氧化钾KOH、或者按重量计大约为1的氢氧化锂、5的乙酸钾KACET、大约5的碳酸铯CSCO3、815的醋酸铯CSACET、大约150PPM的锡酸钾K2SNO3和大约150200PPM硫酸铟IN2SO43的氢氧化钾水溶液是令人满意的。最初采用氧化锌ZNO饱和的电解液来抑制氧化锌从电极分解至电解液是可取的。正如密封电池技术所熟知，所用的电解液量应受到足量限制，以便在锌电极处提供有效的氧再化合反应。在优选的实施例中，密封电池之前，可以在果冻卷电池元件核心部位的敞开空间加入所必需的电解液。0047参见图2A，正极60包括第一末端64、第二末端65、第一边缘63、第二边缘62、正。
34、面66、背面67和电极片61。正极60设置在结构41上，结构41包括图1C的布置。第一边缘63与隔板20的纵向折叠线80大致平行。电极片61超出隔板20的纵向折叠线80。正极60的电极片位置和锌负极30的电极片35位于结构41的相反侧。正极60的背面67与隔板20的芯吸层22B保持接触，一旦图2A的结构被卷绕成果冻卷，如图2B所示，背面67与隔板20的芯吸层22B完全接触，而且几乎整个正面66都与隔板20的芯吸层22B接触。应当认识到，优选的实施例包括与芯吸层22A保持接触的锌负极30和几乎与芯吸层22B整个接触的正极60，从而起到延长电池寿命周期的作用，特别是在2C或较高的放电率下。0048。
35、参见图2B，负极30、隔板20和正极60被卷在一起，形成果冻卷23，果冻卷置身于外壳71内，从而构成电池90。果冻卷23包括锌负极30、正极60、隔板20、第一末端100和第二末端110。其中，第一末端100包括电极片35，而第二末端110包括电极片61，且沿纵向折叠线80成形。外壳71包括电池罐96、密封环97和护套72。护套72包括负极端子75，而罐体96包括正极端子77。果冻卷23的第二末端110被设置成贴近外壳71的护套72，其中，电极片35仅仅出于示范性的目的例如通过焊接与负极端子75连接。所属领域的技术人员应当认识到，优选的实施例包括与电极片35保持电气通信的负极端子75，以防止锌。
36、负极30与罐体96接触。所属领域的技术人员还应认识到，优选实施例的电池90可以根据特定的应用采用棱柱形或圆柱形设计。同样，电池的容量会在很宽的极限范围内发生变化，尺寸符合特定应用要求的规定。作为一个例子，比方说，圆柱形SUBC电池的相称容量为15安培/小时。说明书CN102024993ACN102025007A8/8页100049如图3所示，优选实施例使得电池的循环寿命得以延长。如上所述，优选实施例的电池放电容量比常规的镍锌电池高100个循环或更多。0050锌负极30与护套72保持电气通信，通过最小化与锌负极保持电气通信的金属表面积，从而减少不容易在电池内重组的氢气生成。如果产生了氢气，而没有。
37、重组的空间，电池内的压力就会上升，可能导致有害的后果。因此，优选的实施例与罐体护套的正极保持电气通信。在优化条件下，锌电极的氧气容易化合，从而减小起因于氧气的超压趋势。0051在一个替代实施例中，护套70可以包括镍在外面，钢在中间，铜在里面的三层材料。其中，铜可以镀锡、镀锌、镀铟或其化合物，以减小会造成锌负极30放气的微电池效应。0052在另一实施例中，护套70可镀以聚合物树脂，包括但不限于环氧树脂，以进一步减少有电解液情况下的异类金属接触，从而减少氢气释放。0053上述描述和附图包括优选实施例的方案说明。在已经描述了优选实施例的示例的情况下，所属领域的技术人员应当注意的是，其中公开的内容仅为。
38、示例性质，在优选实施例的范围内可以有各种各样的替代选择、改装和修改。仅仅按顺序列出一种方法的步骤并不构成对该方法步骤的任何限制。受益于上述说明和附图表达的观点，本发明所属领域的技术人员将会想出本发明的许多改进和其他实施方案。尽管其中采用了具体的术语，但它们仅仅属于泛泛的和描述性用途，而不是为了限制。因此，优选实施例不受其中具体示例方案的限制。说明书CN102024993ACN102025007A1/3页11图1A图1B图1C图2A说明书附图CN102024993ACN102025007A2/3页12图2B说明书附图CN102024993ACN102025007A3/3页13图3说明书附图CN102024993A。