[實(shí)用新型]一種鎂空電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320659364.1
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN203536542U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫公權(quán);谷順學(xué);原樹連
• 申請（專利權(quán)）人: 大連愛鎂瑞電池有限公司
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06;H01M2/20;H01M2/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)蓄電池領(lǐng)域，特別是一種鎂空電池。

技術(shù)背景

目前，應(yīng)用于野外應(yīng)急電源主要為鋅錳電池、鉛酸蓄電池、柴油機(jī)發(fā)電機(jī)等。這些應(yīng)急電源雖然技術(shù)比較成熟，但仍存在許多問題。鋅錳電池、鉛酸蓄電池受限于較低的能量密度，長期供電能力差，只能在短時間內(nèi)提供應(yīng)急電力，目前設(shè)計(jì)指標(biāo)在幾十分鐘到幾小時不等。如災(zāi)情嚴(yán)重，電力網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)長期中斷，不能保證應(yīng)急電力的供應(yīng)。柴油機(jī)發(fā)電機(jī)雖然能長時間、大功率供電，但柴油機(jī)工作時產(chǎn)生大量噪聲和廢氣，對周圍環(huán)境有較大影響，且柴油機(jī)從啟動到穩(wěn)定運(yùn)行的時間較長，根據(jù)負(fù)載大小，從幾分鐘到幾十分鐘不等，不能及時提供應(yīng)急電力。另外，對于便攜式應(yīng)急設(shè)備而言，柴油機(jī)攜帶性較差。

鎂空電池是一種新型電池，大連愛鎂瑞電池有限公司在申請日為2008年10月22日，專利號為200810228230的名為一種金屬氧氣電池/氫氧燃料電池一體式組合電源的專利中，詳細(xì)介紹了鎂空電池的原理。鎂/空氣儲備電池能量密度高達(dá)700Wh/Kg,是鉛酸蓄電池的20倍，因此使用相同體積重量的情況下，可以大幅提高應(yīng)急供電的時間。同時鎂/空氣儲備電池在沒有添加電解質(zhì)、日常保存時，能夠長期保持活性達(dá)數(shù)年以上，并且存儲期間電池容量幾乎不變，無自放電現(xiàn)象，不需要額外維護(hù)和保養(yǎng)。鎂/空氣儲備電池的這些特性使其在應(yīng)急儲備電源領(lǐng)域具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。

鎂空電池有非常強(qiáng)的優(yōu)勢，但是在使用中也會有一些問題。鎂空電池在空氣持續(xù)參與過程中，陰極與陽極通過鹽水反應(yīng)，產(chǎn)生電能，同時產(chǎn)生鹽霧和熱量，反應(yīng)過程中，陽極消耗快，而陰極消耗慢，過快消耗的陽極鎂板會逐漸變薄變短，在變化的過程中，陽極鎂板會脫落并產(chǎn)生一些殘?jiān)a(chǎn)生的殘?jiān)绮患酉拗疲瑫街陉帢O上，減小陰極與鹽水的接觸面積，進(jìn)而降低電池效果。反應(yīng)產(chǎn)生鹽霧，鹽霧如不及時排放，會在工作腔產(chǎn)生大量的氣體，并使工作腔內(nèi)部壓力增大，可能損壞工作腔，使反應(yīng)不能正常進(jìn)行。鎂空電池陽極消耗快而陰極消耗慢的特點(diǎn)，使得在使用使需要不定期更換陽極以物盡其用。

研究人員通過不斷研究，對鎂空電池的實(shí)際應(yīng)用提出了具體的方案，大連愛鎂瑞電池有限公司在申請日為2012年4月12日，專利號為201220152285，專利名為一種電池盒的專利中，介紹了一種新型的鎂空電池盒。通過這種電池盒，可以使鎂空電池真正用在日常生活中。但使用中還是會有一些問題，這些問題體現(xiàn)在：1.電路腔與電解腔螺釘連接或卡接，更換不便。2.電路腔設(shè)置在電解腔上部，鹽霧導(dǎo)出的過程中，不可避免的經(jīng)過電路腔，會對電路腔有腐蝕作用，持續(xù)反應(yīng)，可能會使整個電池失效。3.鎂板殘?jiān)幚聿煌耆瑢?dǎo)致鎂空電池效率降低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型正是為了克服以上問題而提出的，具體方案是：

鎂空電池，包括殼體、反應(yīng)模塊和穩(wěn)壓穩(wěn)流模塊。其中殼體包括下底、上蓋和殼主體，所述上蓋開設(shè)透氣孔，殼主體上設(shè)置電解槽、電路腔和插接腔，下底設(shè)置電解底槽；所述下底和殼主體之間以及殼主體與上蓋之間分別固定連接，殼主體上的電解槽與下底的電解底槽相互配合，形成電解腔，電解腔內(nèi)固定設(shè)置陰極盒；所述電路腔和插接腔之間通過快插接頭連通，電解腔與插接腔之間設(shè)置線槽，二者通過線槽連通。

所述反應(yīng)模塊包括鎂板、陰極和鹽水溶液，所述鎂板放置在電解腔中，陰極平行設(shè)置在鎂板側(cè)面，鹽水填充在電解腔內(nèi)鎂板與陰極之間；所述鎂板上引出負(fù)極引線，陰極上引出正極引線，正極引線和負(fù)極引線通過線槽進(jìn)入到插接腔內(nèi)；所述插接腔內(nèi)設(shè)置快接插頭，正極引線和負(fù)極引線與快接插頭連接。

所述穩(wěn)壓穩(wěn)流模塊包括進(jìn)線端口、穩(wěn)壓穩(wěn)流電路和出線端口，所述進(jìn)線端口與出線端口分別固定在穩(wěn)壓穩(wěn)流電路上，進(jìn)線端口與插接腔內(nèi)的快接插頭連通，出線端口空接。

為了防止鎂板碰撞和在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的殘?jiān)M(jìn)入鹽水溶液進(jìn)而污染陰極，陰極盒上端口與電解腔密封連接。陰極盒內(nèi)設(shè)置鎂板架，陰極盒側(cè)面設(shè)置陰極，鎂板架架設(shè)在陰極盒內(nèi)；鎂板架外側(cè)設(shè)置過濾紙，過濾紙將陰極盒分割成過濾紙包裹區(qū)和外部溶液區(qū)；鎂板安放在過濾紙包裹區(qū)內(nèi)，當(dāng)鎂板有殘?jiān)蓵r，過濾紙直接包裹殘?jiān)恢潦箽堅(jiān)庑梗廴娟帢O。

為了避免產(chǎn)生的鹽霧對快接插頭產(chǎn)生影響，將插接腔與電解腔平行布置，使反應(yīng)產(chǎn)生的鹽霧不經(jīng)過插接腔，直接排到外界。

為了使正極引線和負(fù)極引線進(jìn)入到插接腔更加便利，并防止鹽水進(jìn)入插接蓋腐蝕插件影響電池性能在插接腔上面設(shè)置插接蓋，插接腔和插接蓋的靠近電解腔的一側(cè)壁面上設(shè)置相互對應(yīng)的U型線槽加密封墊緊固密封。