[發明專利]一種多功能便攜式金屬空氣電源

有效

• 申請號: 202011544160.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112670538B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王瑞智;雷新望;張志剛;汪望勤;張艷娜
• 申請（專利權）人: 鄭州佛光發電設備股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04276
• 分類號: H01M8/04276;H01M8/0606;H01M12/06
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

本發明提供了一種多功能便攜式金屬空氣電源，包括殼體；所述的殼體內腔均勻設置有多塊隔板，所述的隔板之間、所述的隔板與殼體之間的腔體構成多個反應腔；所述的反應腔中部均設置有液態電解質溶劑和金屬板陽極，所述的金屬板陽極的頂部均與陽極蓋板固定連接；所述的隔板由五層結構構成，中間層為集流板層，外側兩層為防水透氣層，集流板層和防水透氣層之間為催化劑層了，所述的催化劑層上部為消氫催化劑，下部為氧還原催化劑，所述的氧還原催化劑還作為空氣陰極；本發明利用所述的消氫催化劑，可使反應過程中產生的氫氣與氧氣反應釋放出熱量，并用于加熱電解液，解決了金屬空氣電池在低溫環境下，啟動時間長、放電性能差的問題。

技術領域

本發明涉及金屬空氣電源領域，尤其涉及一種多功能便攜式金屬空氣電源。

背景技術

在高海拔地區作業、科考、救援時，由于交通不便、電網不通，工作人員常常需要攜帶便攜式電源，為手提電腦、手電筒等隨身工具提供電源；且高海拔地區天氣寒冷，氧氣稀薄，需要背負大容量氧氣瓶，攜帶不便。

在以往便攜式電源通常采用鋰電池發電技術，但是鋰電池比能量低、自放電問題嚴重，為了保證充足的電能供給，比能量低問題會導致電源體積重量大，攜帶不方便，自放電問題會導致在緊急時刻電能供應不足。

金屬空氣電源具有比能量高、無自放電等優勢，逐漸引起人們的關注，但是金屬空氣電源在高海拔地區還存在以下缺陷：

高海拔地區天寒少氧，天寒將導致電解液溫度過低，少氧則導致金屬空氣電源放電反應所需的氧氣不足，以上兩種情況都將直接影響金屬空氣電源的放電性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多功能便攜式金屬空氣電源，能夠解決現有的鋰電池比能量低的問題，還能夠解決現有的金屬空氣電源在高海拔天寒少氧地區存在的缺陷。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種多功能便攜式金屬空氣電源，包括殼體；所述的殼體上設置有可拆卸端蓋；所述的殼體內腔均勻設置有多塊隔板，所述的隔板之間、所述的隔板與殼體之間的腔體構成多個反應腔；所述的反應腔中部均設置有液態電解質溶劑和金屬板陽極，所述的金屬板陽極的底部與反應腔的底部接觸，所述的金屬板陽極的頂部均與陽極蓋板固定連接，所述的陽極蓋板的大小和形狀與端蓋的大小和形狀相同，且陽極蓋板固定在端蓋下表面；所述的隔板由五層結構構成，中間層為集流板層，外側兩層為防水透氣層，集流板層和防水透氣層之間為催化劑層了，所述的催化劑層上部為消氫催化劑，下部為氧還原催化劑，所述的氧還原催化劑還作為空氣陰極；所述的殼體側壁與所述的金屬板陽極之間、所述的金屬板陽極與所述的隔板之間均設置有電解質板，所述的電解質板的長度與反應腔的長度相同，所述的殼體側壁上與反應腔對應的位置開設有多個電解質板通孔，所述的電解質板通孔開設在同一水平面上且與所述的電解質板的寬度相同，所述的電解質板通孔開設的高度高于所述的液態電解質溶劑的液面，所述的多個電解質板的一端與外端板固定連接，固態電解質設置在所述的電解質板上；所述的殼體內腔底部設置有產氧裝置，所述的產氧裝置由防水透氣膜、開設有出氧孔的出氧板、氧燭堆疊而成；所述的端蓋上設置有與集流板電連接的電能輸出端子。

所述的殼體外部粘貼有隔熱膜。

所述的陽極蓋板上與反應腔對應的位置開設有散熱孔，所述的端蓋上對應的位置設置有與所述的散熱孔對應的可拆卸散熱蓋。

所述的陽極蓋板與所述的端蓋之間還設置有絕緣層，所述的絕緣層上的對應位置處也開設有散熱孔。

所述的隔板采用兩塊，金屬板陽極采用三塊。

所述的外端板與所述的殼體的外壁通過搭扣組件連接；所述的外端板內壁周邊設置有密封條，所述的殼體的對應位置開設有與所述的密封條位置對應的密封槽。

所述的外端板的內壁上還開設有與電解質板對應的多個盲孔，所述的多個電解質板與所述的外端板通過所述的多個盲孔過盈配合。