CN102157766A

CN102157766A - 一种金属空气电池

Info

Publication number: CN102157766A
Application number: CN2011100612146A
Authority: CN
Inventors: 余建岳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明提供一种金属空气电池，包括其上设进、出液口，其内设空腔的壳体及壳盖，设于壳体壁上的空气电极，流入空腔内的电解液，插入电解液中的金属电极，其特征在于壳体空腔内间隔设置挡板，且挡板的底端与壳体底部之间设有间距。可有效降低电化学盲区面积，并使放电过程中产生的氢氧化物均匀沉积，并可以在电池停用时放出电解液以消除电池的自放电和析氢现象，从根本上解决放电过程中因电解液浓度不均而带来的放电不均衡问题，提高电池稳定性，使金属电极同步消耗，避免造成浪费，延长电池使用寿命，另外，通过壳体外中部的铜片设置，进一步强化放电均衡，提高电池稳定性和可靠性。

Description

一种金属空气电池

技术领域

本发明涉及一种金属空气电池，尤其是一种消除电化学盲区的金属空气电池，属于电池技术领域。

背景技术

在能源供给日趋匮乏以及环保压力下，寻找并开发新能源已成为人类的首要任务，尤其在汽车行业中，发展、改装新能源车已成为各国政府看好的“重头戏”，以高效、洁净且能再生的金属空气电池为动力的纯电动汽车更是成为国际竞争的热点。到目前为止，电动汽车之所以还未广泛应用起来，主要是受制于电池技术，因此要发展电动汽车就离不开电池这一核心技术，而目前最有希望获得产业化发展的电池应属于金属空气电池。现有的金属空气电池是由带空腔的壳体，设于壳体上的，由催化活性层、集流网、防水透气层复合而成的空气电极片，盛于壳体空腔中的中性或碱性电解溶液，插入电解液中的金属电极构成的。金属空气电池是以空气中的氧作为正极活性物质，以金属如锌、铝、镁等作为负极活性物质而构成的电化学电池，当其在工作（放电）时，空气中的氧气会在阴极发生还原反应而产生氢氧根离子，金属阳极被氧化生成氢氧化物，同时在外电路中形成电子流，并向外提供电能。

由于现有的上述金属空气电池的电化学反应是在壳体空腔内完成的，放电过程中产生的氢氧化物容易沉积在空腔底部，并自电解液入口向内逐渐形成厚而大的非均匀沉积区域，进而形成非均匀的电化学盲区，并且随着时间的延长不断加大电化学盲区面积、不断加重电化学盲区的非均匀性，从而造成电解液浓度差而难以维持均衡放电，并会因放电不均衡使金属电极消耗不均匀，从而使金属电极析氢量大，以及反应沉积物挤压空气电极导致电极损坏，缩短电池使用寿命。因此，必须对现有金属空气电池进行改进。

发明内容

为克服现有金属空气电池因存在电化学盲区，导致放电不均衡，以及因金属电极消耗不均而造成的浪费和影响电池使用寿命等不足，本发明提供一种消除电化学盲区的金属空气电池。

本发明提供的是这样一种金属空气电池，包括其上设进、出液口，其内设空腔的壳体及壳盖，设于壳体壁上的空气电极，流入空腔内的电解液，插入电解液中的金属电极，其特征在于壳体空腔内间隔设置挡板，且挡板的底端与壳体之间设有间距，通过该间距形成底流通道，在不影响电解液进入壳体空腔的情况下，有效阻止氢氧化物的非均匀沉积，消除大面积电化学盲区的形成，克服电化学盲区的非均匀性，保持放电均衡，并可在电池停用时放出电解液以消除电池的自放电和析氢现象。

所述挡板竖直置于壳体空腔内，且挡板的上端与壳体顶部保持间距，以形成顶流通道。

所述金属电极上端直接固定在壳盖上，以方便插入、取出、更换金属电极。

所述金属电极通过插接或螺接活动固定在壳盖上，以方便插入、取出、更换金属电极。

所述金属电极上设有连接铜片，该铜片与穿过壳盖的集流柱相连，以作为电源负极向外供电。

所述壳体外的中部设有与空气电极相连的铜片，该铜片与壳盖上的集流柱相连，以作为电源正极向外供电。

本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：采用上述方案，可有效降低电化学盲区面积，并使放电过程中产生的氢氧化物均匀沉积，并可以在电池停用时放出电解液以消除电池的自放电和析氢现象，从根本上解决放电过程中因电解液浓度不均而带来的放电不均衡问题，提高电池稳定性，使金属电极同步消耗，避免造成浪费，延长电池使用寿命，另外，通过壳体外中部的铜片设置，进一步强化放电均衡，提高电池稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明之主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1、图2、图3，本发明提供的消除电化学盲区的金属空气电池，包括其上设进液口1、出液口6，其内设空腔9的壳体2及壳盖3，设于壳体2壁上的空气电极7，流入空腔9内的电解液，插入电解液中的金属电极12，其中壳体2空腔9内间隔设置挡板8，且挡板8的底端与壳体2底部之间设有间距10，通过该间距10形成底流通道，在不影响电解液进入壳体2空腔9的情况下，有效阻止氢氧化物的非均匀沉积，消除大面积电化学盲区，克服电化学盲区的非均匀性，保持放电均衡；所述挡板8竖直于壳体2空腔9内，且挡板8的上端与壳体2顶部保持间距，以形成顶流通道13；所述金属电极12上端直接固定在壳盖3上，以方便插入、取出、更换金属电极12，金属电极12上设有连接铜片11，该铜片11与穿过壳盖3的集流柱14相连，以作为电源负极向外供电；所述壳体2外的中部设有与空气电极7相连的铜片4，该铜片4与壳盖3上的集流柱5相连，以作为电源正极向外供电。

Claims

1.一种金属空气电池，包括其上设进、出液口，其内设空腔的壳体及壳盖，设于壳体壁上的空气电极，流入空腔内的电解液，插入电解液中的金属电极，其特征在于壳体空腔内间隔设置挡板，且挡板的底端与壳体底部之间设有间距。

2.根据权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于所述挡板竖直置于壳体空腔内，且挡板的上端与壳体顶部之间设有间距。

3.根据权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于所述金属电极上端直接固定在壳盖上。

4.根据权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于所述金属电极通过插接或螺接活动固定在壳盖上。

5.根据权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于所述金属电极上设有连接铜片，该铜片与穿过壳盖的集流柱相连。

6.根据权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于所述壳体外的中部设有与空气电极相连的铜片，该铜片与壳盖上的集流柱相连。