[發明專利]一種具有消氫加熱功能的金屬空氣電池單體及系統

有效

• 申請號: 202011548768.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112563625B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 雷紅紅;雷新望;李小麗;張志剛;白嘯
• 申請（專利權）人: 鄭州佛光發電設備有限公司
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06;H01M8/04014;H01M8/04089;H01M8/04276
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

本發明提供了一種具有消氫加熱功能的金屬空氣電池單體及系統，包括殼體、設置在殼體內的空氣陰極及金屬板陽極；所述的殼體頂部設置有端蓋，殼體內壁兩側均設置有消氫催化劑和氧還原催化劑，且消氫催化劑和氧還原催化劑與殼體內壁有間隙，消氫催化劑設置在氧還原催化劑上方，且消氫催化劑和氧還原催化劑之間有間隙；氧還原催化劑作為空氣陰極；殼體內的腔體構成反應腔，金屬陽極板上與消氫催化劑和氧還原催化劑之間間隙對應的位置開設有長條形電解液通孔；本發明在殼體內部設置了消氫催化劑，利用消氫催化劑能夠消除放電反應中產生的氫氣，并釋放出熱量加熱反應腔內的電解液，適用范圍廣，可在氣溫很低的地域推廣，提高金屬空氣電池的放電性能。

技術領域

本發明涉及金屬空氣電池領域，尤其涉及一種具有消氫加熱功能的金屬空氣電池單體及系統。

背景技術

金屬空氣電池利用化學反應放出電能，負極為金屬，正極為氧氣，在反應過程中會伴有一定量的氫氣產生，在密閉空間內，氫氣濃度超過4%，會有爆炸風險，因此控制氫氣濃度至關重要。目前，消氫常用方法是通過金屬空氣電池系統中額外的消氫單元，并利用外部管路、風機等集成達到消氫目的，此方法系統復雜，且屬于末端消氫，風險較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有消氫加熱功能的金屬空氣電池單體及系統，能夠利用氫氣和氧氣反應過程中產生的熱量加熱電解液，解決低溫環境下金屬空氣電池啟動時間長、放電性能差的問題，同時使用的氫氣為自腐蝕副反應產生的氫氣，提高了金屬空氣電池的安全性和放電性能，消除了爆炸的安全隱患。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種具有消氫加熱功能的金屬空氣電池單體，包括殼體、設置在殼體內的空氣陰極及金屬板陽極；所述的殼體頂部設置有端蓋，殼體內壁兩側均設置有消氫催化劑和氧還原催化劑，且消氫催化劑和氧還原催化劑與殼體內壁有間隙，消氫催化劑設置在氧還原催化劑上方，且消氫催化劑和氧還原催化劑之間有間隙；氧還原催化劑作為空氣陰極；殼體內的腔體構成反應腔，金屬板陽極可拆卸設置在反應腔內，金屬陽極板的底部與反應腔底部接觸，且金屬陽極板上與消氫催化劑和氧還原催化劑之間間隙對應的位置開設有長條形電解液通孔；所述殼體下部開設有與反應腔連通的進液口、出液口和進氧口，所述的進液口、出液口用于使循環液在反應腔內循環。

所述的消氫催化劑和氧還原催化劑均為膜狀，且采用粘接的方式設置在殼體內壁兩側。

一種具有消氫加熱功能的金屬空氣電池系統，包括多塊金屬空氣電池單體，所述的金屬空氣電池單體上述的任意一種具有消氫加熱功能的金屬空氣電池單體，所述的多塊金屬空氣電池單體設置在電堆箱體內構成電堆箱，電堆箱體上設置有總進液口、總出液口和總進氧口，所述的多塊金屬空氣電池單體的電解液通道通過進液口和出液口串聯連通，所述的多塊金屬空氣電池單體的進氧口均與總進氧口連通；還包括電解液箱、循環泵、循環管道、鼓風機、電磁閥和進氧管道；所述的電解液箱、循環泵、電堆箱通過循環管道、總進液口和總出液口循環連通，所述的鼓風機通過總進氧口和進氧管道為電堆箱內的多塊金屬空氣電池單體供給氧氣，所述進氧管道上設置有電磁閥。

本發明的有益效果：

本發明所述的一種具有消氫加熱功能的金屬空氣電池單體及系統，在殼體內部設置了消氫催化劑，利用消氫催化劑能夠消除放電反應中產生的氫氣，并釋放出熱量加熱反應腔內的電解液，適用范圍廣，可在氣溫很低的地域推廣，提高金屬空氣電池的放電性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明所述的金屬空氣電池單體的結構示意圖；

圖2為本發明所述的金屬板陽極的結構示意圖；