[實(shí)用新型]一種具有卷繞式進(jìn)出負(fù)極板的鋁空氣電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821867502.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN208848937U
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李勇
• 主分類號(hào): H01M2/02
• 分類號(hào): H01M2/02;H01M4/06;H01M12/02;H01M12/06
• 代理公司: 鄭州華隆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41144
• 代理人: 林新園

本實(shí)用新型涉及一種具有卷繞式進(jìn)出負(fù)極板的鋁空氣電池，技術(shù)方案是，電解槽殼體頂部分別開有與其內(nèi)腔相連通的膜進(jìn)入通道和膜離開通道，膜進(jìn)入通道上方設(shè)置有第一鋁膜卷筒，膜離開通道上方設(shè)置有第二鋁膜卷筒，電解槽殼體內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向筒，鋁膜的一端繞裝在第一鋁膜卷筒上，另一端由膜進(jìn)入通道進(jìn)入電解槽殼體繞過轉(zhuǎn)向筒后由膜離開通道伸出電解槽殼體并與第二鋁膜卷筒繞裝在一起，電解槽殼體內(nèi)壁上覆蓋有碳?xì)郑娊獠蹥んw內(nèi)壁上覆蓋有碳?xì)謨?nèi)裝有電解液，本實(shí)用新型通過兩個(gè)鋁膜卷筒和一個(gè)轉(zhuǎn)向筒巧妙的控制鋁膜進(jìn)出電解槽，實(shí)現(xiàn)鋁膜的連續(xù)輸送，且電解槽殼體呈立式放置，電解液不會(huì)流出，保證了整個(gè)發(fā)電反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鋁空氣電池，特別是一種具有卷繞式進(jìn)出負(fù)極板的鋁空氣電池。

背景技術(shù)

目前全球電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸是動(dòng)力電池；雖然鋰離子電池近年來發(fā)展極其迅速，巳在全球電動(dòng)汽車動(dòng)力電池市場上占主導(dǎo)地位，但它卻有于生俱來的難以克服的致命缺陷和弊端，即在電池的負(fù)極(石墨等材料)上鋰原子堆積易形成樹枝狀的“鋰技晶”，此晶體極易刺穿隔膜而使電池正負(fù)極連通短路，所產(chǎn)生的短路電流往往會(huì)使電池過熱失控而造成起火燃燒或爆炸，輕則電池系統(tǒng)損壞，重則導(dǎo)致車毀人亡。

鋰離子電池不單安全性差，而且它的單體很難以做大，故其難于滿足電動(dòng)汽車對(duì)大蓄電量的需求。一輛電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池體系往往需幾千只到幾萬只鋰離子單體電池進(jìn)行串并聯(lián)，這導(dǎo)致電池管理系統(tǒng)的復(fù)雜性和不可靠性，而且，鋰電池的正極活性物質(zhì)材料特別是鈷資源儲(chǔ)量有限，其價(jià)位十年內(nèi)已上漲十多倍，其性價(jià)比堪憂。

總之，鋰離子電池的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)觸摸到“天花板”階段,其安全性已成為廣大用戶心存焦慮而又難以根治的“頑疾”或“癌癥”。

如果能研發(fā)一種比鋰電池既安全可靠，又經(jīng)濟(jì)耐用，而且性價(jià)比與燃油(如汽油)相當(dāng)?shù)膭?dòng)力電池，那么電動(dòng)汽車就將克服“里程焦慮”而受到人們的歡迎而快速普及。因此，具有比鋰離子電池比能量高好幾倍，且性價(jià)比與燃油車相當(dāng)?shù)慕饘倏諝怆姵貞?yīng)運(yùn)而生。

金屬空氣電池中，鋁空氣電池的理論比能量為8100wh/kg，目前實(shí)驗(yàn)室鋁空氣電池的實(shí)際能量密度可達(dá)到2500wh/kg，這指標(biāo)已超過汽油的能量密度1700wh/kg。而且鋁空氣電池安全性極高，絕對(duì)不會(huì)發(fā)生“鋰技晶”、“熱失控”等燃燒爆炸事故，另外，鋁材料在地球上儲(chǔ)量豐富來源廣泛且廉價(jià)，所以說，我們要尋找的既安全可靠，又經(jīng)濟(jì)耐用、性價(jià)比與燃油汽車相當(dāng)?shù)膭?dòng)力電池就是鋁空氣電池。

然而，鋁空氣電池也有它的瓶頸和“軟肋”，那就是負(fù)極板鋁表面很快被氧化而生成一層質(zhì)密的AI(OH)₃鈍化膜，此鈍化膜嚴(yán)重地阻礙了負(fù)極氧化反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，故此大大降低了負(fù)極鋁的電化學(xué)活性，直接導(dǎo)制鋁空氣電池的工作電壓迅速，故其電池能量密度迅速下降。因此，其改進(jìn)和創(chuàng)新勢在必行。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種具有卷繞式進(jìn)出負(fù)極板的鋁空氣電池，可有效解決負(fù)極板連續(xù)進(jìn)出的問題。

本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是：

一種具有卷繞式進(jìn)出負(fù)極板的鋁空氣電池，該鋁空氣電池包括電解槽殼體，電解槽殼體為中空結(jié)構(gòu)，殼體頂部分別開有與其內(nèi)腔相連通的膜進(jìn)入通道和膜離開通道，膜進(jìn)入通道上方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)的第一鋁膜卷筒，膜離開通道上方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)的第二鋁膜卷筒，膜進(jìn)入通道和膜離開通道之間的正下方，在電解槽殼體內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向筒，鋁膜的一端繞裝在第一鋁膜卷筒上，另一端由膜進(jìn)入通道進(jìn)入電解槽殼體繞過轉(zhuǎn)向筒后由膜離開通道伸出電解槽殼體并與第二鋁膜卷筒繞裝在一起，電解槽殼體內(nèi)壁上覆蓋有碳?xì)郑娊獠蹥んw內(nèi)壁上覆蓋有碳?xì)謨?nèi)裝有電解液，滑動(dòng)的鋁膜作為負(fù)極，碳?xì)治降难鯕庾鳛檎龢O。

所述的鋁膜是由基底和覆蓋在基底上的鋁層構(gòu)成的雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述的基底膜為導(dǎo)電膜，鋁層通過蒸鍍覆蓋在基底上。