[實用新型]一種氣體擴散陰極組件及其電池組件

有效

• 申請號: 201921043390.5
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN210052796U
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 劉鴻;殷逢俊;宋誠;劉元;黃秋云;王廈
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M8/1004;H01M8/10
• 代理公司: 31219 上海光華專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 周建軍

本實用新型提供一種氣體擴散陰極組件及其電池組件，氣體擴散陰極組件包括本體，本體的開口側設有氣體擴散陰極，本體的器壁與氣體擴散陰極圍合形成封閉的氣室，本體上設有連通至氣室的進氣管、出氣管。本實用新型通過設計獨立的氣體擴散陰極組件，可應用于原電池或電解池，用途廣泛，便于陰極更換，有效降低維護成本。

技術領域

本實用新型屬于電化學領域，特別是涉及一種氣體擴散陰極組件及其電池組件。

背景技術

氧還原反應是能源、環境、化工中的基本陰極反應，基于該反應的氣體擴散陰極是最常用的陰極形式，具有操作簡單、成本低、環境友好、可靠性高等優點。目前，氣體擴散陰極在微生物燃料電池、產過氧化氫、電芬頓反應以及能源領域的燃料電池中均有廣泛應用。現有的基于氣體擴散陰極的原電池或電解池結構設計不合理，氣體擴散陰極通常是槽體上不可分割的一部分，在使用過程中，如果氣體擴散陰極損壞或者需要更換其他類型的氣體擴散陰極時，只能將整個槽體更換，而不能單獨更換氣體擴散陰極，成本較高，使用不方便。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種氣體擴散陰極組件及其電池組件，用于解決現有技術中電池的氣體擴散陰極更換不方便、維護成本較高等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種氣體擴散陰極組件，包括本體，所述本體的開口側設有氣體擴散陰極，所述本體的器壁與所述氣體擴散陰極圍合形成封閉的氣室，所述本體上設有連通至所述氣室的進氣管、出氣管。

可選地，所述進氣管的進氣口靠近所述本體的底部。

進氣管可以設置在本體的側壁，使得進氣口靠近本體的底部，也可以設置在本體的頂部，進氣管向下延伸，靠近本體底部，使得氣體與氣體擴散陰極充分接觸。

可選地，所述出氣管的出氣口位于所述本體的頂部，當然，出氣管的出氣口靠近本體的頂部也可同樣實現氣體與陰極充分接觸。

可選地，所述氣體擴散陰極包括集電層，所述集電層的一側依次設有碳層、粘接劑層、防水透氣膜層，所述集電層的另一側設有催化層，氣體擴散陰極的結構不限于上述結構，也可以為其他結構。

可選地，所述集電層選自金屬網。

可選地，所述金屬網選自鈦網、鎳網、不銹鋼網中的至少一種。不銹鋼網目數通常為100-300目，當然，不限于上述列舉的材料，具有良好導電性和耐用性的金屬網均適用于本發明。

可選地，所述碳層位于所述集電層的防水側。

可選地，所述催化層選自選自貴金屬催化劑時，所述碳層的原料選自活性炭、碳黑中的至少一種。

可選地，按質量計，所述碳層中活性炭：碳黑＝(1-5)：1，優選為(1-3)：1，具體可以為1:1、2:1、3:1、4:1、5:1等。

可選地，所述貴金屬催化劑選自鉑炭催化劑。

可選地，所述催化層選自非貴金屬催化劑時，所述碳層的原料包括活性炭、非貴金屬催化劑。

可選地，按質量計，所述碳層中活性炭：非貴金屬催化劑＝(1-5)：1，優選為(1-3)：1，具體可以為1:1、2:1、3:1、4:1、5:1等。

可選地，所述非貴金屬催化劑選自碳黑、氮/碳摻雜碳材料、金屬/氮/碳摻雜碳材料中的至少一種。上述非貴金屬催化劑僅僅是部分列舉，其他氧化原反應或產過氧化氫的非貴金屬催化劑也在本發明的保護范圍之中。

可選地，所述防水透氣膜層選自聚四氟乙烯(PTFE)防水透氣膜、聚乙烯(PE)高分子防水透氣膜中的至少一種。該防水透氣膜可從市場上購買得到。上述防水透氣膜僅僅是部分列舉，其他具有類似功能的材料也在本發明的保護范圍之中。