[實用新型]一種電池

有效

• 申請號: 201621192901.6
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN206134890U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 鐘寬;李乾乾;田靜;李影;劉洪明
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H01M12/08
• 分類號: H01M12/08;H01M10/42
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李帆

技術領域

本實用新型屬于電化學領域，具體涉及一種電池。

背景技術

金屬空氣電池，是新一代電動汽車用動力電池的強有力的候選者。金屬空氣電池通常以活性金屬作為陽極側電化學活性組分，以空氣中的氧氣作為陰極側電化學活性組分之一。由于氧氣直接來源于空氣而不需存儲在電池內部，金屬-空氣電池因此具有較高的理論比容量。金屬空氣電池有可能實現1000Wh/kg以上的器件能量密度，該能量密度與汽油接近。

金屬空氣電池的陽極側電化學活性組分可以是堿金屬、堿土金屬或其它活性金屬。在眾多金屬空氣電池中，鋰空氣電池是當前研究的熱點。金屬鋰具有較負的電極電位(-3.04V vs.SHE)以及較小的密度(6.95g·mol^-1)。當鋰作為電池陽極極材料時，其具有約3.81Ahg^-1的比容量，此時，鋰空氣電池的能量密度理論值有可能達3505Wh/kg。在此能量密度下，配備鋰空氣電池的電動汽車續航里程可以達到600公里以上。

CN103259065A公開了一種鋰-空氣二次電池組的空氣管理系統，主要包括自然風供氣系統、強制供氣系統及鋰-空氣電池組電源系統；所述自然風供氣系統通過對外部環境空氣流速的監控，實現對所述強制供氣系統工作狀態的控制，持續給鋰-空氣電池組提供空氣。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是提供一種電池，本實用新型的又一個目的是提供一種放電電流大小可調節的電池，本實用新型的又一個目的是提供一種高功率的電池。

發明人發現，通過在電池上設置輸氣裝置，輸氣裝置的出氣口設置在電池陰極結構的內部，通過輸氣裝置向電池的陰極結構內部輸入氣體，能夠有效地提高單位時間參與電化學反應的物質的量，調節電池的放電電流，改善電池的功率性能。

本實用新型第一方面提供一種電池，包括：

陽極結構，所述陽極結構包括陽極側電化學活性組分和陽極側電解質，所述陽極側電化學活性組分包括以下物質中的一種或多種：活性金屬單質、活性金屬離子、活性金屬合金和活性金屬嵌入材料；

陰極結構，所述陰極結構包括陰極側電化學活性組分、陰極側液體電解質和陰極側電子導電體；

隔膜，所述隔膜位于陽極結構和陰極結構之間，并將陽極側電解質與陰極側液體電解質分隔，所述隔膜是基本不透水的；和

輸氣裝置，所述輸氣裝置有輸氣管道，所述輸氣管道有出氣口，所述出氣口在所述陰極結構內部。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，所述輸氣管道和/或出氣口浸入在所述陰極側液體電解質中。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，其具有以下一項或多項特征：

a)所述出氣口的口徑為0.1mm以上，例如0.1～10mm，例如0.5～5mm，再例如1～3mm；

b)所述出氣口到所述陰極側電子導電體的距離為0～100mm，例如0.1-50mm，再例如1～10mm；

c)所述出氣口朝向或背向所述陰極側電子導電體。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，輸氣裝置的出氣口的出氣壓力大于1個大氣壓，例如大于1.5個大氣壓，例如大于2.5個大氣壓。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，輸氣裝置還有進氣口。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，其具有以下一項或多項特征：

d)所述輸氣管道為曲線形管道，例如螺旋形管道，蛇形管道或環形管道；

e)所述輸氣管道的材料包括選自玻璃、石英、塑料、不銹鋼、鈦、鉬和鎢中的一種或多種；

f)所述輸氣管道上設置有只允許氣體流出不允許液體流入的開關，所述開關優選為單向閥；

g)輸氣管道不與電子導電體電連接。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，所述輸氣裝置包括用于輸氣的泵。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，所述陰極側電化學活性組分包括氣態氧化劑；

優選地，所述氣態氧化劑是水溶性的；

優選地，所述氣態氧化劑包括空氣、O₂、SO₂和NO₂中的一種或多種。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，所述輸氣裝置用于向所述陰極結構內輸入所述氣態氧化劑。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，所述陰極側電化學活性組分包括水。

在一個實施方案中，本實用新型任一項的電池，所述電池工作時，所述陰極側電子導電體位于陰極側液體電解質上方。