[實用新型]一種電極結構及空氣、氧氣金屬燃料電池

有效

• 申請號: 201821467382.9
• 申請日: 2018-09-09
• 公開（公告）號: CN208622863U
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 周裕洪;周盈吉
• 申請（專利權）人: 四川康成博特機械制造有限公司
• 主分類號: H01M4/06
• 分類號: H01M4/06;H01M4/86;H01M12/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種電極結構及空氣、氧氣金屬燃料電池，該電極結構包括正極反應體，所述正極反應體具有密閉空腔結構以及與所述密閉空腔結構導通的進氣口；兩個負極反應體，兩個所述負極反應體分別位于所述正極反應體兩側并分別與所述正極反應體相連。本實用新型提供的空氣、氧氣金屬燃料電池實現了單個電池體的正反兩面粘貼催化空氣電極片，形成氧源密封體，通入氧氣、空氣或液體氧源，再用負極電極體框組裝成單個電池體，串聯電池體形成電池堆沉入電池殼內的電解液中，通過并聯正極、負極輸出電流電壓，解決了電解液串流、降壓、短路的無法工作的難題，實現了大電流、高容量低溫易啟動、高溫能降溫、散熱的效果，使電池能適用于全天侯條件。

技術領域

本實用新型涉及空氣、氧、燃料電池技術領域，特別是涉及一種金屬燃料電池用電極結構及空氣、氧氣金屬燃料電池。

背景技術

空氣、氧氣金屬燃料電池是目前電池領域中最具有安全性、不會燃燒、不會爆炸、使用材料無污染、放電能量大、放電時間長且可循環使用的綠色能源，而使用的燃料鋅、鋁、鎂等金屬，在地球上分布廣，儲量大，而我國又是這幾種金屬儲量排在世界前十位中的國家，特別是鎂、鋁的儲量又是排名占全球儲量的前三位，從資源上看，為能源開發利用尋找了另一條積極路線。

其理論能量比鋅1320wh/kg，鋁8100wh/kg，而目前僅能達到200-250wh/kg鋅，300-400wh/kg鋁能量輸出，約占5％的能量輸出，而這5％的能量已是鉛酸電池的7倍，鋰離子電池的2倍以上的輸出，除具有高能量、安全的優勢之外，其氧化物可以通過收集置換、電解達到再生循環使用，作為金屬燃料的鋅、鎂、鋁等金屬，可以通過冶煉電解形成固體，長期安全存放，不會因時間長而產生特別耗損，是一種安全、可靠便于大量儲存的戰略能源。

金屬空氣氧燃料電池盡管有這些優點，但氧分子、氧原子的激活傳導受現有催化物質性能限制，單位面積上電流偏小，催化劑活性不高，反應過程中電解液泄漏，金屬燃料在反應過程后，無法不解體取出，特別是單個電池體反應中斷或性能降低而致整組電池無法工作，這些缺陷制約了空氣、氧金屬燃料電池的工程化使用；在使用過程中因為受環境溫度影響，低溫無法啟動，高溫時的自腐加劇升溫過快，析氫加劇的難題致金屬燃料電池無法正常工作，在有限的體積情況下無法提供電極電器所需的大電流的工作需求，這些缺陷和缺點也是導致金屬空氣燃料電池至今無法大規模生產和商業化使用的重要原因，如何解決這些難題，正是本實用新型所要解決、改變的目的。

實用新型內容

本實用新型提供了一種電極結構及空氣、氧氣金屬燃料電池。

本實用新型提供了如下方案：

一種電極結構，包括：

正極反應體，所述正極反應體具有密閉空腔結構以及與所述密閉空腔結構導通的進氣口，所述密閉空腔結構用于放置空氣、氧氣、氧液體氧源；

兩個負極反應體，兩個所述負極反應體分別位于所述正極反應體兩側并分別與所述正極反應體相連；兩個所述負極反應體分別包括開放設置的金屬燃料板，

優選的：所述正極反應體包括正極密封電極框；所述正極密封電極框兩側分別設置有凹臺；所述凹臺內嵌裝有空氣電極片；兩個空氣電極片與所述正極密封電板框圍合形成密閉空腔結構；所述進氣口位于所述正極密封電板框上方。

優選的：所述正極密封電極框上部設置有超壓單向排氣閥、電池堆串聯緊固孔、正極電流集流片引出槽以及電源監測接口；所述正極電流集流片引出槽用于將空氣電極片包含的正極電流集流片引出；所述正極密封電極框內側設置有交錯布置的第一加強網格。

優選的：所述負極反應體包括負極開放電極框，所述負極開放電極框一側設置有與所述凹臺適配的凸臺；所述負極開放電極框與所述正極密封電極框通過所述凸臺、所述凹臺以及緊固件配合相連。