[實用新型]金屬空氣電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220443928.3
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN202871941U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉春;劉鵬飛;許文
• 申請（專利權(quán)）人: 北京九能京通新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M12/02
• 分類號: H01M12/02;H01M12/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電化學(xué)技術(shù)，尤其涉及一種金屬空氣電池。

背景技術(shù)

發(fā)展電動汽車是提高國家汽車產(chǎn)業(yè)競爭力，保障能源安全和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要途徑，未來將是電動汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略機(jī)遇期。我國發(fā)布實施新的電動汽車發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)新體系電池高穩(wěn)定性、高安全性、高耐久性、低成本，保證電堆在高電流密度下的均勻性，提高功率密度，進(jìn)一步增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力。

金屬空氣電池比能量高，工作電壓平穩(wěn)、容量大、無污染、原材料來源豐富、價格低廉，適應(yīng)國家新能源體系產(chǎn)業(yè)需求。與二次電池不同，金屬空氣電池放電后需要更換負(fù)極材料，通常是機(jī)械更換負(fù)極，被更換下來的負(fù)極在電池體外完成能量補(bǔ)充。因此金屬空氣電池單體設(shè)計上需考慮機(jī)械更換負(fù)極是否方便，機(jī)械更換的重復(fù)性、一致性，密封性，連接可靠性，才能保證電池堆每個電池單體電池輸出電性能一致性，電池堆在高電流密度下正常工作。

另外，將能夠穩(wěn)定輸出的電池單體通過適當(dāng)?shù)姆绞浇M設(shè)成電池組，可以供大型車輛或設(shè)備的動能輸出，成為動力型電池組，此時其盡可能緊湊、合理的組設(shè)結(jié)構(gòu)，也對電池的安裝和正常工作起到重要的作用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于，針對上述動力性金屬空氣電池需頻繁更換負(fù)極的問題，提出一種金屬空氣電池，以實現(xiàn)負(fù)極更換方便的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種金屬空氣電池，包括至少一個金屬空氣電池單元，所述金屬空氣電池單元包括空氣正極、金屬負(fù)極、電池殼體和與電池殼體可拆卸配合設(shè)置的上蓋，

所述金屬負(fù)極包括負(fù)極板和設(shè)置在負(fù)極板上方的負(fù)極板引出耳，所述負(fù)極板外套設(shè)有隔膜袋，

所述電池殼體內(nèi)側(cè)固定有負(fù)極卡座，套設(shè)有隔膜袋的負(fù)極板通過負(fù)極板引出耳與負(fù)極卡座的卡接活動插設(shè)在電池殼體中；

所述電池殼體具有與金屬負(fù)極相適應(yīng)的容置空腔，且與負(fù)極板相對的兩個側(cè)壁形成空氣正極，所述空氣正極內(nèi)側(cè)靠近隔膜袋，外側(cè)與大氣連通。

進(jìn)一步地，電池殼體位于空氣正極的外部設(shè)置有加強(qiáng)筋。

進(jìn)一步地，所述電池殼體與上蓋間卡接。

進(jìn)一步地，所述電池殼體與上蓋間采用密封圈密封，所述密封圈為異型密封圈，所述密封圈為氟橡膠圈。

進(jìn)一步地，所述電池殼體外側(cè)設(shè)置有與空氣正極連接的正極引出螺栓；所述電池殼體上穿設(shè)有負(fù)極引出螺栓，所述負(fù)極引出螺栓與負(fù)極卡座連接。

進(jìn)一步地，所述負(fù)極引出螺栓和/或正極引出螺栓為表面鍍鎳的黃銅螺柱，所述黃銅的洛氏硬度為HRC59—HRC62。

進(jìn)一步地，所述負(fù)極引出螺栓與負(fù)極卡座焊接，所述負(fù)極卡座與負(fù)極引出螺栓焊縫處抗剪強(qiáng)度≥100N。

進(jìn)一步地，所述焊接采用的焊機(jī)為可在1/100秒內(nèi)，產(chǎn)生1000焦耳以上熱量的螺柱焊機(jī)。

進(jìn)一步地，所述負(fù)極卡座為開口收緊的U形彈性金屬片。所述負(fù)極卡座為開口收緊的U形鈹青銅片。

進(jìn)一步地，所述負(fù)極板為采用粉狀、絲狀、板狀和膏狀金屬形成的盒式或板式負(fù)極板，所述負(fù)極板引出耳為鍍鉻的銅片。

進(jìn)一步地，所述上蓋上設(shè)置有至少一個與電池殼體內(nèi)部相通的透氣孔，所述透氣孔中設(shè)置有透氣墊，所述透氣墊為氟橡膠透氣墊。

進(jìn)一步地，所述金屬負(fù)極為多個，各金屬負(fù)極并聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述金屬空氣電池由多個所述金屬空氣電池單元以串聯(lián)方式組合而成，相鄰兩個金屬空氣電池單元之間通過S形連接片連接，該S形連接片的兩端分別連接于相鄰兩個所述金屬空氣電池單元的負(fù)極引出螺栓和正極引出螺栓。本實用新型金屬空氣電池與現(xiàn)有金屬空氣電池相比較具有電池負(fù)極更換方便的優(yōu)點：金屬空氣電池單元的電池殼體與上蓋可拆卸連接，且金屬負(fù)極通過負(fù)極板引出耳與負(fù)極卡座的卡接活動插設(shè)在電池殼體中，在每次金屬負(fù)極放電后，開啟上蓋，將金屬負(fù)極取出，更換具有電能的金屬負(fù)極，更換的具有電能的金屬負(fù)極可以是新的金屬負(fù)極或恢復(fù)電能（體外充電）的放電后金屬負(fù)極，整個金屬負(fù)極更換過程簡單、易行。

此外，電池殼體與上蓋間采用密封圈密封，有效減少或杜絕了電解液泄露的發(fā)生，使金屬空氣電池的密封性能大大提高。當(dāng)電池單元為多個時，相鄰兩個所述金屬空氣電池單元間的負(fù)極引出螺栓與正極引出螺栓通過S形連接片活動連接，實現(xiàn)各金屬空氣電池單元的錯位連接，從而實現(xiàn)電池組合。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1提供的金屬空氣電池的立體圖；

圖2為圖1的主視圖；

圖3為圖1的左視圖；

圖4為圖1的俯視圖；

圖5為圖3的A區(qū)放大圖；