锌-空气电池的构造

在早期，锌-空气电池使用含微量水银的锌块为阳极，现在新式锌-空气电池为了有大的功率输出，多设计大面积的空气电极，以多孔或颗粒的锌为阳极，在电解液上也有所改变。锌-空气电池几种主要结构分别介绍如下。

6.3.1 锌板式锌-空气电池结构

此形式的锌-空气电池(图6-4)是将作为燃料的锌金属制作成板状，锌燃料阳极包含了电流收集架及隔离机构，阴极则为空气电极，电池容器中充满电解液。电池用完之后可以借着交换卡匣式的锌燃料板及电解液而重新使用，称为机械式再生。电解液不要太少，能够允许部分水分的蒸发或吸收，以确保电池作用正常。

图6-4 锌板式锌-空气电池结构图

6.3.2 锌粒式锌-空气电池结构

此形式的锌-空气电池的结构如图6-5和图6-6所示。图6-6所示为内氧式锌-空气电池，其特色是电池中心为中空，空气电极设计在内部，电池两端的帽盖皆有开孔可让空气进入到电池内部，并在空气电极发生反应，在空气电极和钢罐之间则为糊状的锌颗粒和电解液混合物，作为阳极之用。此形式电池的好处是无外露的空气电极，使用上和其他电池一样方便，但内部空心的部分占掉空间，降低总比能量。使用锌粒式锌-空气电池反应完后亦可以机械式再充电，只要移出反应完的产物，再填充新鲜锌粒及电解液到电池中，继续使用原来的空气电极，电池便可重复使用。

图6-5 锌粒式锌-空气电池结构剖面图

1—镍金属网;2—空气电极;3—隔膜;4—糊状电解液锌粒混合物

6.3.3 小型锌-空气电池

纽扣状的小型电池(图6-7)多用在小型电子产品上，轻、薄、短、小是必然的，所以一切设计都很节省空间，空气电极小到像是一层膜，大部分的空间都用来放置锌燃料。通常在空气电极部分包覆一金属外壳，以保护电极，并在金属外壳上打孔和空气连通，孔洞的大小可用来控制氧气进入量，且在未使用之前此孔处于密封状态与空气隔绝。

6.3.4 连续式锌-空气电池

连续式锌-空气电池的构想是利用可流动的电解质及锌微颗粒混合物挤入锌-空气电池中，在空气电极附近连续通过，则此锌颗粒将持续氧化放出电子，在接近出口处锌恰好反应完。此电池结构将空气电极部分视为一个反应器，而锌为燃料连续输送到反应器中反应产生能量，详细结构如图6-8所示。

图6-6 内氧式锌-空气电池

图6-7 纽扣式锌-空气电池结构剖面图

图6-8 连续式锌-空气电池结构示意图

对于这样的电池，空气电极部分需要有很好的耐用性，在长期使用下应能保持很好的性能，这样才能凸现出它的特性，而且为了达到高电流密度的目的，其效率需要相当高。对于锌电极方面，由于是采用流动的锌粒加电解液泥浆，故其流动性及分散性相当重要。