一種鋁合金空氣電池光源裝置的制作方法

本實用新型涉及一種空氣電池及光源裝置，尤其涉及一種鋁合金空氣電池以及這種鋁合金空氣電池光源裝置。

背景技術：

從元素周期表看，鋰與鋁之間的性質很相似，鋰電池之所可以做成能量密度最高的電池是由于兩個原因，一是所有金屬中鋰的電勢是最負的；二是鋰的單位質量可釋放的電荷最大。但有一點限制了鋰的發展，因為鋰在上地殼中的豐度僅為20ppm，價格昂貴，而鋁在上地殼中的豐度為8.2%，約是鋰含量的幾千倍，可以說是用之不竭，而且價格低廉。另外鋁的標準電極電勢高，理論容量達2980mAh/g，所以鋁電池是一種很有發展前景的電池，目前鋁電池已逐步受到重視，但鋁合金空氣電池研究依然不多。

公開號為CN103700868A的中國專利申請提到一種鎂鋁合金空氣電池，包括鎂鋁合金，吸水層，催化層和集流層，鎂鋁合金，吸水層，催化層和集流層依次疊加構成空氣電池；

但是鋁的化學性質很活潑，很容易受到腐蝕，而金屬鋁的活潑性稍差，因此本發明中將采用鋁合金作為陽極，也可以通過摻雜加入鎂鋅錳等其它活性的金屬，以降低鋁的活性，減小在空氣和溶液中的腐蝕速度。

作為催化劑，雖然鉑的催化性能非常好（如常用的Pt/C電極），但價格很昂貴，尋找廉價、高效的氧化還原催化劑和研究新型結構的陰極制備技術是當前研究的熱點。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了解決現有技術中鋰電池所存在的缺陷，提供一種鋁合金空氣電池光源裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種鋁合金空氣電池光源裝置，包括外殼，在外殼內設有多組鋁合金空氣電池，多組鋁合金空氣電池串聯后與LED燈管連接，鋁合金空氣電池依次由正極集流體、導電炭—錳氧化物催化層、水—氧化鋁吸附絡合傳遞層、鋁合金板層疊合而成；

LED燈管的正極與鋁合金空氣電池最外層的正極集流體連接，LED燈管的負極與鋁合金空氣電池的鋁合金板連接。

上述的一種鋁合金空氣電池光源裝置，所述導電炭—錳氧化物催化層包括無紡布以及位于無紡布兩側的催化層。

上述的一種鋁合金空氣電池光源裝置，所述水—氧化鋁吸附絡合傳遞層為將乙二胺四乙酸、檸檬鹽或多聚磷酸鹽溶液浸入吸水紙經干燥獲得。

上述的一種鋁合金空氣電池光源裝置，所述正極集流體的材質為高電導率金屬。

上述的一種鋁合金空氣電池光源裝置，所述正極集流體的材質為銅或銀。

上述的一種鋁合金空氣電池光源裝置，所述導電炭—錳氧化物催化層的厚度為0.03—3.0mm。

上述的一種鋁合金空氣電池光源裝置，所述正極集流體厚度為0.01—0.2mm。

上述的一種鋁合金空氣電池光源裝置，鋁合金板為鋁鎂合金板，厚度為0.01—0.5mm。

本實用新型的有益效果為：該裝置的鋁合金空氣電池包括正極集流體、導電炭—錳氧化物催化層、水—氧化鋁吸附絡合傳遞層、鋁合金板、LED燈管、外殼組成。鋁合金空氣電池依次由正極集流體、導電炭—錳氧化物催化層、水—氧化鋁吸附絡合傳遞層、鋁合金板層疊而成。導電炭—錳氧化物催化層由導電炭、錳氧化物、粘結劑、穩定劑、酸堿平衡劑、溶劑混合均勻后涂布在無紡布的兩側，經烤箱烘干后制得，水—氧化鋁吸附絡合傳遞層為將乙二胺四乙酸、檸檬鹽或多聚磷酸鹽溶液浸入吸水紙經干燥獲得；鋁合金空氣電池光源裝置由多組鋁合金空氣電池串聯后將LED燈管正極通過膠布固定在鋁合金空氣電池最外層正極集流體上，LED燈管負極通過膠布固定在鋁合金空氣電池鋁合金板上，套上外殼固定，形成光源裝置。注入2—5ml水，在催化層的作用下，鋁合金開始氧化，對外釋放電子，將LED燈管點亮。導電炭—錳氧化物催化層由導電炭、錳氧化物、粘結劑、穩定劑、酸堿平衡劑、溶劑混合均勻后涂布在無紡布的兩側，催化層透氣性好，催化劑表面吸水性強，催化效果好，使之可長時間持續放電；水—氧化鋁吸附絡合傳遞層使鋁合金氧化后產生的氧化鋁能溶解于水中，往導電炭—錳氧化物催化層遷移，防止鋁合金空氣電池在使用過程中鋁氧化物堆積在鋁合金板表面而導致反應遲緩，會縮短繼航時間。達到改善了鋁合金空氣電池放電性能，降低催化層成本的使用要求。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖；

圖2為本實用新型鋁合金空氣電池的示意圖；

圖3為本實用新型導電炭—錳氧化物催化層的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，一種鋁合金空氣電池光源裝置，包括外殼1，在外殼1內設有多組鋁合金空氣電池，多組鋁合金空氣電池串聯后與LED燈管2連接，鋁合金空氣電池依次由正極集流體3、導電炭—錳氧化物催化層4、水—氧化鋁吸附絡合傳遞層5、鋁合金板6疊合而成；

LED燈管2的正極與鋁合金空氣電池最外層的正極集流體3連接，LED燈管2的負極與鋁合金空氣電池的鋁合金板6連接。

其中，導電炭—錳氧化物催化層4包括無紡布7以及位于無紡布7兩側的催化層8，催化層8由導電炭、錳氧化物、粘結劑、穩定劑、酸堿平衡劑、溶劑混合而成，導電炭包括炭黑、乙炔黑、活性炭、人造石墨、納米碳管、納米碳纖維、石墨烯中的一種或幾種，單種或者多種選擇不會影響催化層的效果；粘結劑為丁苯橡膠、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚丙烯酸中的一種或幾種，單種或者多種選擇不會影響催化層的效果，穩定劑為羧甲基纖維素納或黃原膠中的一種或幾種，單種或者多種選擇不會影響催化層的效果，酸堿平衡劑、溶劑為市面電池常用酸堿平衡劑、溶劑。

水—氧化鋁吸附絡合傳遞層為將乙二胺四乙酸、檸檬鹽或多聚磷酸鹽溶液浸入吸水紙經干燥獲得。

正極集流體1的材質為高電導率金屬，材質可以為銅或銀等。

導電炭—錳氧化物催化層優選的厚度為0.03—3.0mm，正極集流體優選厚度為0.01—0.2mm，鋁合金板可以為鋁鎂合金板，厚度優選為0.01—0.5mm。

該裝置由正極集流體3、導電炭—錳氧化物催化層4、水—氧化鋁吸附絡合傳遞層5、鋁合金板6、LED燈管2、外殼1組成。鋁合金空氣電池依次由正極集流體3、導電炭—錳氧化物催化層4、水—氧化鋁吸附絡合傳遞層5、鋁合金板6疊加而成。導電炭—錳氧化物催化層4由導電炭、錳氧化物、粘結劑、穩定劑、酸堿平衡劑、溶劑混合均勻后涂布在無紡布7的兩側，經烤箱烘干后制得，水—氧化鋁吸附絡合傳遞層5為將乙二胺四乙酸、檸檬鹽或多聚磷酸鹽溶液浸入吸水紙經干燥獲得；鋁合金空氣電池光源裝置由多組鋁合金空氣電池串聯后將LED燈管2正極通過膠布固定在鋁合金空氣電池最外層正極集流體3上，LED燈管2負極通過膠布固定在鋁合金空氣電池鋁合金板6上，套上外殼1固定，形成光源裝置。使用時，注入2—5ml水，在催化層的作用下，鋁合金開始氧化，對外釋放電子，將LED燈管2點亮。導電炭—錳氧化物催化層由導電炭、錳氧化物、粘結劑、穩定劑、酸堿平衡劑、溶劑混合均勻后涂布在無紡布的兩側，催化層透氣性好，催化劑表面吸水性強，催化效果好，使之可長時間持續放電；水—氧化鋁吸附絡合傳遞層5使鋁合金氧化后產生的氧化鋁能溶解于水中，往導電炭—錳氧化物催化層4遷移，防止鋁合金空氣電池在使用過程中鋁氧化物堆積在鋁合金板6表面而導致反應遲緩，會縮短繼航時間。達到改善了鋁合金空氣電池放電性能，降低催化層成本的使用要求。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內。本實用新型要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。