[發(fā)明專利]內(nèi)部對流電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210239344.9
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN103094642A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·A·弗里森;R·克里希南;G·弗里森;J·海耶斯
• 申請（專利權(quán)）人: 流體公司
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種電化學(xué)電池，其包括：

可滲透燃料電極，其被配置用以支撐其上的金屬燃料；

氧化劑還原電極，其與所述燃料電極隔開；

離子傳導(dǎo)介質(zhì)，其用于在所述燃料電極和氧化劑還原電極之間傳導(dǎo)離子以支持所述燃料電極和氧化劑還原電極處的電化學(xué)反應(yīng)；

充電電極，其選自下列各項組成的組：(a)所述氧化劑還原電極，(b)與所述可滲透燃料電極和所述氧化劑還原電極隔開的獨立充電電極，以及(c)所述可滲透燃料電極的一部分；

氣泡流產(chǎn)生器，其選自下列各項組成的組：(a)所述充電電極，以及(b)與所述充電電極隔開的起泡裝置，所述氣泡流產(chǎn)生器被配置用以析出氣態(tài)氧氣泡，所述氣態(tài)氧氣泡在充電操作期間產(chǎn)生所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)的流；以及

一個或多個流轉(zhuǎn)向表面，其被配置用以建立循環(huán)路徑，所述循環(huán)路徑導(dǎo)引所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)的流至少部分地通過所述可滲透燃料電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，進一步包括排氣區(qū)域，所述排氣區(qū)域被配置用以允許在所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)的流中所述氣態(tài)氧氣泡與所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)分離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電池，其中所述排氣區(qū)域包括柱。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電池，其中所述氧化劑還原電極浸入所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)中，具有與其相關(guān)聯(lián)的空氣空間以對其提供氣態(tài)氧化劑，其中所述一個或多個流轉(zhuǎn)向表面包括被配置用以導(dǎo)引所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)的流越過所述氧化劑還原電極和所述空氣空間上到其與所述燃料電極相反的一側(cè)的流轉(zhuǎn)向表面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電化學(xué)電池，其中所述氧化劑還原電極裝配到被配置用以在其中維持所述空氣空間的氧化劑還原電極模塊，并且其中所述氧化劑還原電極模塊約束其與所述燃料電極相反的所述側(cè)上的所述排氣區(qū)域的至少一部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電池，其中所述一個或多個流轉(zhuǎn)向表面包括被配置用以將所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)的流從所述排氣區(qū)域?qū)б了鋈剂想姌O的遠(yuǎn)離所述氧化劑還原電極和所述充電電極的區(qū)域的流轉(zhuǎn)向表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電化學(xué)電池，其中所述一個或多個流轉(zhuǎn)向表面包括：散布器，其用于將所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)的流大體上垂直地導(dǎo)引至所述燃料電極的一面。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電池，其中所述排氣區(qū)域包括一個或多個氣泡聚結(jié)結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電化學(xué)電池，其中所述一個或多個氣泡聚結(jié)結(jié)構(gòu)包括疏水編席。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述燃料電極包括以隔開關(guān)系布置的一系列可滲透電極。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電化學(xué)電池，其中所述一個或多個流轉(zhuǎn)向表面包括被配置用以防止所述流的至少一部分經(jīng)過所述燃料電極的所述一系列可滲透電極體的少于全部的流轉(zhuǎn)向表面。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電化學(xué)電池，其中所述一個或多個流轉(zhuǎn)向表面包括被配置用以防止所述流的至少一部分經(jīng)過所述一系列可滲透電極體的少于全部的流轉(zhuǎn)向表面，其包括跨所述燃料電極的頂部延伸的壁。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電化學(xué)電池，其中所述一個或多個流轉(zhuǎn)向表面包括被配置用以導(dǎo)引所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)的流至少部分地通過所述可滲透燃料電極的流轉(zhuǎn)向表面，其被配置用以大體上平行并且在所述一系列可滲透電極體之間導(dǎo)引所述流。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述一個或多個流轉(zhuǎn)向表面包括被配置用以防止所述流在遠(yuǎn)離所述充電電極的一側(cè)上上升超出所述燃料電極的頂部的流轉(zhuǎn)向表面。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述氣泡流產(chǎn)生器包括所述充電電極和所述起泡裝置兩者。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述起泡裝置包括氣泵，所述氣泵被配置用以放出氣泡到所述離子傳導(dǎo)介質(zhì)中。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電化學(xué)電池，其中所述起泡裝置進一步包括：一個或多個微管，其被配置用以在所述電化學(xué)電池中產(chǎn)生所述氣泡。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中由所述起泡裝置放出的所述氣泡中的至少一些的直徑近似小于1mm。