[實(shí)用新型]金屬空氣燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520341086.4
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN204596922U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建勛;李繼
• 申請（專利權(quán)）人: 王建勛
• 主分類號(hào): H01M12/06
• 分類號(hào): H01M12/06;H01M2/02;H01M2/20
• 代理公司: 濟(jì)南信達(dá)專利事務(wù)所有限公司 37100
• 代理人: 劉繼枝

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及金屬空氣燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種金屬空氣燃料電池。

背景技術(shù)

目前已有的金屬空氣燃料電池工作原理是，在消耗金屬的同時(shí)，需要消耗空氣中的氧氣，因此離不開空氣介入，在電池組串聯(lián)成電堆時(shí)，為保證充足的空氣供應(yīng)，還需要增加風(fēng)扇加強(qiáng)空氣對流，保證電池所需的氧氣供應(yīng)，因此無法密封。目前已有的金屬空氣燃料電池由于無法密封，只能有一種工作姿態(tài)，即兩側(cè)為吸收氧氣的空氣電極，上端為不密封可拆卸的金屬電極插口，橫置或倒置，將導(dǎo)致電池電解液泄漏流失，同時(shí)也將使空氣電極無法工作，電池失效。

另外，空氣燃料電池中的金屬電極在電解液中的析氫腐蝕是個(gè)世界難題，目前最好的解決方案就是采用合金技術(shù)制作的金屬電極，降低析氫腐蝕的程度，同時(shí)在不使用電池時(shí)，抽出電解液，使其與金屬電極分離，終止析氫腐蝕的條件，目前尚無徹底抑制析氫腐蝕的解決方案。

傳統(tǒng)的金屬空氣燃料電池為一次性電池，即金屬電極消耗完畢，電池使用壽命即為終止，尚無金屬空氣燃料電池可充電研究成果的文獻(xiàn)或報(bào)道?，F(xiàn)有的金屬空氣燃料電池組的串聯(lián)方法均采用正負(fù)極金屬導(dǎo)體連接串聯(lián)方式，電池組并非基本單元，操作繁瑣。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是提供一種金屬空氣燃料電池。

本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該電池包括活性金屬電極、惰性金屬電極以及絕緣殼體，所述的絕緣殼體分為上殼體和下殼體，上殼體和下殼體密封連接構(gòu)成絕緣殼體的密封內(nèi)部空間，上殼體的側(cè)面設(shè)置有氣體注入口，通過氣體注入口向絕緣殼體內(nèi)電解液的上方注入高壓氣體，下殼體的兩側(cè)分別安裝有電池的正極接頭和負(fù)極接頭；絕緣殼體內(nèi)的負(fù)極接頭一側(cè)的內(nèi)壁上安裝有活性金屬電極，絕緣殼體內(nèi)正極接頭一側(cè)的內(nèi)壁上安裝有惰性金屬電極，惰性金屬電極與活性金屬電極之間的絕緣殼體內(nèi)空間注入電解液，電解液的上方注入高壓氣體。

?所述的絕緣殼體由聚氨酯、環(huán)氧樹脂或工程塑料鑄造的上殼體和下殼體密封組裝而成。

?所述的活性金屬電極、惰性金屬電極以及電解液構(gòu)成一個(gè)電池單元，絕緣殼體內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或兩個(gè)以上串聯(lián)設(shè)置的電池單元。

?當(dāng)絕緣殼體內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)以上的串聯(lián)電池單元時(shí)，絕緣殼體內(nèi)部的活性金屬電極的側(cè)面電鍍或涂覆惰性金屬電極，形成電池單元之間正極和負(fù)極的串聯(lián)狀態(tài)，電鍍或涂覆的惰性金屬電極對應(yīng)的電解液另一側(cè)為活性金屬電極。

所述的活性金屬電極為鋁、鎂或鋅，惰性金屬電極為金、銀、銅或鎳。

本實(shí)用新型的金屬空氣燃料電池和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下特點(diǎn)：

1）解決了現(xiàn)有金屬空氣燃料電池從原理上依賴空氣無法密封的問題，不再受限于應(yīng)用領(lǐng)域、使用環(huán)境和使用方式；

2）解決了現(xiàn)有金屬空氣燃料電池?zé)o法倒置、橫置使用的問題，具備了廣泛推廣、使用便捷的基礎(chǔ)；

3）在密封殼體中通過制造超過1.5個(gè)以上的大氣壓的高氣壓環(huán)境，阻止金屬電極在電解液中析氫腐蝕產(chǎn)生的氫氣從電解液中逸出，因氫氣難溶于電解液中，得以終止金屬電極在電解液中的析氫腐蝕過程；解決了現(xiàn)有金屬空氣燃料電池的金屬電極析氫腐蝕問題，延長了金屬電極的使用壽命和使用效率，降低了使用成本；

4）密封殼體使金屬空氣燃料電池參與電化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)無泄漏，保證了放電、充電過程可逆的基本物質(zhì)條件；解決了現(xiàn)有金屬空氣燃料電池?zé)o法充電的問題，使金屬空氣燃料電池從一次性電池變?yōu)榭煽焖俪潆姷亩啻问褂秒姵?，延長了電池使用壽命，降低了使用成本；

5）電池單元在密封殼體內(nèi)通過電鍍或涂覆的方法直接完成各電池單元的串聯(lián)，解決了電池單元無縫串聯(lián)的問題，取消了電池單元串聯(lián)的各種導(dǎo)體連接方式。

附圖說明

?附圖１為金屬空氣燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖２為金屬空氣燃料電池析氫狀態(tài)示意圖。

圖中：1、上殼體，2、下殼體，3、活性金屬電極，4、惰性金屬電極，5、電解液，6、正極接頭，7、負(fù)極接頭，8、氣體注入口，9、高壓氣體，10、氫氣。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

絕緣殼體內(nèi)一個(gè)電池單元；

該金屬空氣燃料電池的鋁活性金屬電極3、金惰性金屬電極4以及電解液5密封設(shè)置在絕緣殼體內(nèi)，絕緣殼體內(nèi)電解液5的上方注入1.5個(gè)大氣壓的高壓氣體9，通過密封的絕緣殼體隔絕外部氣體進(jìn)入絕緣殼體內(nèi)部。