[實用新型]一種金屬空氣電池

有效

• 申請號: 201120066415.0
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN201946716U
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 余建岳
• 申請（專利權）人: 余建岳
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06;H01M2/26
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司 53100
• 代理人: 徐玲菊

技術領域

本實用新型涉及一種金屬空氣電池，尤其是一種消除電化學盲區的金屬空氣電池，屬于電池技術領域。

背景技術

在能源供給日趨匱乏以及環保壓力下，尋找并開發新能源已成為人類的首要任務，尤其在汽車行業中，發展、改裝新能源車已成為各國政府看好的“重頭戲”，以高效、潔凈且能再生的金屬空氣電池為動力的純電動汽車更是成為國際競爭的熱點。到目前為止，電動汽車之所以還未廣泛應用起來，主要是受制于電池技術，因此要發展電動汽車就離不開電池這一核心技術，而目前最有希望獲得產業化發展的電池應屬于金屬空氣電池。現有的金屬空氣電池是由帶空腔的殼體，設于殼體上的，由催化活性層、集流網、防水透氣層復合而成的空氣電極片，盛于殼體空腔中的中性或堿性電解溶液，插入電解液中的金屬電極構成的。金屬空氣電池是以空氣中的氧作為正極活性物質，以金屬如鋅、鋁、鎂等作為負極活性物質而構成的電化學電池，當其在工作（放電）時，空氣中的氧氣會在陰極發生還原反應而產生氫氧根離子，金屬陽極被氧化生成氫氧化物，同時在外電路中形成電子流，并向外提供電能。

由于現有的上述金屬空氣電池的電化學反應是在殼體空腔內完成的，放電過程中產生的氫氧化物容易沉積在空腔底部，并自電解液入口向內逐漸形成厚而大的非均勻沉積區域，進而形成非均勻的電化學盲區，并且隨著時間的延長不斷加大電化學盲區面積、不斷加重電化學盲區的非均勻性，從而造成電解液濃度差而難以維持均衡放電，并會因放電不均衡使金屬電極消耗不均勻，從而使金屬電極析氫量大，以及反應沉積物擠壓空氣電極導致電極損壞，縮短電池使用壽命。因此，必須對現有金屬空氣電池進行改進。

發明內容

為克服現有金屬空氣電池因存在電化學盲區，導致放電不均衡，以及因金屬電極消耗不均而造成的浪費和影響電池使用壽命等不足，本實用新型提供一種消除電化學盲區的金屬空氣電池。

本實用新型提供的是這樣一種金屬空氣電池，包括其上設進、出液口，其內設空腔的殼體及殼蓋，設于殼體壁上的空氣電極，流入空腔內的電解液，插入電解液中的金屬電極，其特征在于殼體空腔內間隔設置擋板，且擋板的底端與殼體之間設有間距，通過該間距形成底流通道，在不影響電解液進入殼體空腔的情況下，有效阻止氫氧化物的非均勻沉積，消除大面積電化學盲區的形成，克服電化學盲區的非均勻性，保持放電均衡，并可在電池停用時放出電解液以消除電池的自放電和析氫現象。

所述擋板豎直置于殼體空腔內，且擋板的上端與殼體頂部保持間距，以形成頂流通道。

所述金屬電極上端直接固定在殼蓋上，以方便插入、取出、更換金屬電極。

所述金屬電極通過插接或螺接活動固定在殼蓋上，以方便插入、取出、更換金屬電極。

所述金屬電極上設有連接銅片，該銅片與穿過殼蓋的集流柱相連，以作為電源負極向外供電。

所述殼體外的中部設有與空氣電極相連的銅片，該銅片與殼蓋上的集流柱相連，以作為電源正極向外供電。

本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果：采用上述方案，可有效降低電化學盲區面積，并使放電過程中產生的氫氧化物均勻沉積，并可以在電池停用時放出電解液以消除電池的自放電和析氫現象，從根本上解決放電過程中因電解液濃度不均而帶來的放電不均衡問題，提高電池穩定性，使金屬電極同步消耗，避免造成浪費，延長電池使用壽命，另外，通過殼體外中部的銅片設置，進一步強化放電均衡，提高電池穩定性和可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型之主視圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1的A-A剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步描述。

如圖1、圖2、圖3，本實用新型提供的消除電化學盲區的金屬空氣電池，包括其上設進液口1、出液口6，其內設空腔9的殼體2及殼蓋3，設于殼體2壁上的空氣電極7，流入空腔9內的電解液，插入電解液中的金屬電極12，其中殼體2空腔9內間隔設置擋板8，且擋板8的底端與殼體2底部之間設有間距10，通過該間距10形成底流通道，在不影響電解液進入殼體2空腔9的情況下，有效阻止氫氧化物的非均勻沉積，消除大面積電化學盲區，克服電化學盲區的非均勻性，保持放電均衡；所述擋板8豎直于殼體2空腔9內，且擋板8的上端與殼體2頂部保持間距，以形成頂流通道13；所述金屬電極12上端直接固定在殼蓋3上，以方便插入、取出、更換金屬電極12，金屬電極12上設有連接銅片11，該銅片11與穿過殼蓋3的集流柱14相連，以作為電源負極向外供電；所述殼體2外的中部設有與空氣電極7相連的銅片4，該銅片4與殼蓋3上的集流柱5相連，以作為電源正極向外供電。