[發明專利]用于鋅－空氣電池的空氣管理系統

無效

• 申請號: 200580047207.3
• 申請日: 2005-12-27
• 公開（公告）號: CN101111968A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 弗蘭克·比爾沃斯;克里斯蒂安·內耶爾
• 申請（專利權）人: 吉萊特公司
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06;H01M2/20;H01M2/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王萍

技術領域

有不同類型的一次電池可供使用。最普通類型的一次電池為鋅- 碳電池、堿-錳電池和鋰電池。一種專用類型的電池為金屬-空氣電池， 其中鋅-空氣電池最為常見。鋅-空氣鈕扣電池廣泛應用于助聽器中。 高功率鋅-空氣電池的另一個應用是用作應急電源的能源。鋅-空氣電 池具有非常高的能量密度，例如，最高可高出最先進的鋰電池能量密 度的40％。高能量密度的產生是由于用于一個電極的材料位于電池 組外殼內，這導致用于那個材料的容量增加。用于第二電極的材料為 源自環境空氣的氧氣。

在產生電流時，電池需要連續地接納與電池所提供的電能成比例 的新鮮空氣。小鈕扣電池通過擴散接納空氣。對于高功率應用，電池 包括風扇或其它推動空氣穿過電池的機構。

鋅-空氣電池的主要缺點是：一旦電池與空氣接觸，電池就開始 老化，甚至在還沒有傳送電能時就開始老化。這種現象的發生有兩個 原因。一個原因是電解質(其典型地為鉀堿液)被空氣中的二氧化碳 中和。第二個原因是電池由于電池中的空氣交換而變干。

發明內容

根據本發明的一個方面，用于金屬-空氣電池的空氣管理系統包 括具有至少一個腔體的外殼，其中外殼提供與金屬-空氣電池的電接觸 并且提供將外殼的腔體中的空氣流動耦接到金屬-空氣電池的通道。空 氣管理系統也包括：設置在至少一個腔體中的馬達；與馬達連通并被 配置成向外殼的出口輸送空氣的葉輪，例如徑向葉輪，混合型葉輪或 對角線葉輪；以及蓋住外殼而設置的罩。

以下實施方案在本發明的范圍之內。外殼包括耦接到金屬-空氣 電池的兩個盤形構件。外殼包括被配置成耦接到載體上的一對鍵孔的 兩個盤形構件，所述載體耦接到金屬-空氣電池。外殼具有提供始于腔 體并穿過外殼的空氣通道的槽。葉輪組合件包括葉輪罩和薄片輪。本 系統被構形為具有兩個蓄電池組電池，并且葉輪軸線與一對蓄電池組 電池中之一的軸線重合。罩包括一對觸點用以與裝置電連接。馬達為 同步馬達，并且系統還包括電子電路用以控制同步馬達的運行。電子 電路包括傳感器電路。所述傳感器電路傳感電阻器兩端的電壓并且放 大此電壓而為電子電路提供輸入信號。電子電路包括電壓控制振蕩 器。所述振蕩器響應源自傳感器電路的輸入信號而產生輸出信號以驅 動同步馬達。電子控制電路包括應用脈沖驅動同步馬達的驅動電路。 電子電路包括用以啟動同步馬達的電路。電子電路包括發生器電路用 以產生輸出脈沖信號，其中輸出脈沖信號的第一個具有長持續時間以 將馬達轉子調整到兩個可能的取向之一上。在第一脈沖產生之后，驅 動器延遲一段時間以使轉子有時間完成任何擺動并保持在適當的位 置，并且驅動器隨后啟動用于加速和恒定地轉動馬達的序列。

根據本發明的一方面，金屬-空氣電池包括裝有至少一個金屬-空 氣電池的外殼、電耦接到裝有至少一個金屬-空氣電池的外殼的接口以 及空氣管理系統。空氣管理系統包括外殼，所述外殼具有至少一個腔 體和允許空氣從腔體流動的通道并且帶有：與接口產生電接觸的觸 點；設置在此一個腔體之內的馬達；與馬達連通的葉輪，例如徑向葉 輪、混合型葉輪或對角線葉輪；控制馬達的電子線路；以及蓋住外殼 的一側而設置的罩。