CN106463664A - 金属空气电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属空气电池(1)，其包括：外壳(2)，中空圆柱形阴极(7)，其布置在所述外壳(2)中位于空气室(9)和电解液室(10)之间，金属的阳极(11)，其布置在所述电解液室(10)中，穿过所述外壳(2)的空气路径(14)，所述空气路径(14)从所述外壳(2)的空气入口(15)通向所述外壳(2)的空气出口(16)，用于产生气流的空气供给装置(20)，所述气流跟随所述空气路径(14)冲击所述阴极(7)，穿过所述外壳(2)的电解液路径(17)，所述电解液路径(17)从所述外壳(2)的流体地连接至所述电解液室(10)的电解液入口(18)通向所述外壳(2)的流体地连接至所述电解液室(10)的电解液出口(19)，以及用于产生电解液流的电解液供给装置(21)，所述电解液流跟随所述电解液路径(17)冲击所述阳极(11)和所述阴极(7)。

Description

金属空气电池
技术领域
本发明涉及金属空气电池，特别是涉及铝空气电池。本发明还涉及包括至少两个这样的电池的电池系统。另外，本发明涉及配备有至少一个这样的电池或者至少一个这样的电池系统的配备电动机的车辆。最后，本发明涉及操作这样的电池的方法。
背景技术
金属气体电池通常为初级电池，即，不能充电的伽凡尼电池(galvaniccell)，其通过相应的金属与空气氧化的化学反应而产生特定的电压。这样的初级电池也能够被称作燃料电池。与初级电池相反，二次电池，即所谓的蓄电池是可充电的。
从WO2012/156972A1已知用于锌空气电池的示例性结构。
从WO2013/150519A1已知用于在可充电电池中重复使用的锌电极。
从WO2013/128445A1已知一种金属空气电池，其中，消耗的燃料，即，锌，通过液化剂的帮助而排放。
从WO2013/150520A1已知一种金属空气电池，其为了将电池转换为待机模式而通过清洗液辐射电解液。
从WO2013/150521A1已知一种金属空气电池，其根据需要更新电解液。
从WO2014/009951A1已知以通过对金属电池和相应的蓄电池的电源要求的分配而实现电源要求改变的方式将金属电池与可充电能量储存装置连接，即，与蓄电池连接。由此，金属电池通过蓄电池缓冲，并且由于电源波动能够通过蓄电池抵消，所以金属电池能够被相对持续地操作。
从DE112010002707T5、DE112009000223T5、DE102011002549A1、DE102013107033A1以及DE2417571A1已知用于可充电电池的控制。
对于在电动车辆中的使用金属空气电池能够是高度令人感兴趣的，因为它们具有非常高的化学能量密度。通过这样的金属空气电池的帮助，相比于蓄电池，电动车的行驶范围能够因此被显著地增加。
金属空气电池的情况下产生的问题是电源控制的实现，这使得动态适应成为可能，以适合电能的车辆，所述电能能够通过金属空气电池的帮助被供给至车辆当前所需的电能。在具有电动机驱动的车辆的情况下，所需的电能经受通常从非静止驱动操作产生的波动。如果金属空气电池被设计为用于高输出，则甚至在特别是当只需要相对小的输出时电池的寿命被缩短。因此，通常需要例如连同作为电源缓冲的蓄电池的复杂的电源控制。
发明内容
本发明解决如下问题：提出一种用于金属空气电池的、或者用于相关操作方法的、或者用于配备有这样的金属空气电池的车辆的改进的实施例，其特征特别是在于电池的高效率和长使用寿命。而且，期望电池的对于变化的电源需要的简单的适应性。
根据本发明，该问题通过独立权利要求的主题解决。有益的实施例为从属权利要求的主题。
关于金属空气电池，本发明基于如下的主要构思：在中空圆柱形的阴极中布置金属的阳极，所述阴极转而布置在电池的外壳中。在径向上电解液空间位于阳极和阴极之间。在径向上空气空间位于阴极和外壳之间。由此，获得了非常紧凑的电池结构，其结果是，能够实现高的功率密度。而且，该结构一方面对于电解液且另一方面对于空气使得特别有利的流动路径成为可能。因此，设置有穿过外壳的空气路径，其从流体地连接至空气室的外壳的空气入口通向流体地连接至空气室的外壳的空气出口。在空气供给装置的帮助下，因此能够产生跟随空气路径且冲击阴极的气流。而且，设置有穿过外壳的电解液路径，其从流体地连接至电解液室的外壳的电解液入口通向流体地连接至电解液室的外壳的电解液出口。在电解液供给装置的帮助下，现在能够产生跟随电解液路径且冲击阳极和阴极的电解液流。通过外壳、空气室、阴极、电解液室以及阳极的共轴布置，对于空气路径和电解液路径能够实现低流动阻力，以便一方面对于沿着空气路径的空气且另一方面对于沿着电解液路径的电解液能够实现特别大的容积流量。因此，特别容易地在阴极上能够补充足够的氧气。在阳极上，能够额外地补充足够的未使用的电解液并且排出消耗的电解液。在本文中被流体“冲击”的主体意味着不管流体是否通过正压被供给或者通过负压被吸入，相应的流体接触主体。
而且特别地能够构造空气供给装置使得空气的沿着空气路径的容积流量可调节，即，在相对大的范围中可变化。同样地，能够容易地构造电解液供给装置使得电解液的容积流量可调节，即，在相对大的范围中可变化。以这种方式，在金属空气电池上能够分出的电源特别通过使电解液流变化而能够容易地液压地调节和/或通过使气流变化而能够容易地气压地调节。
根据优选的实施例的金属空气电池被构造为铝空气电池，使得阳极包括暴露至电解液的、包括铝合金或由铝合金组成的阳极主体。
根据有益的实施例，能够设置用于运转金属空气电池的控制装置，其一方面电连接至空气供给装置并且另一方面电连接至电解液供给装置。现在能够对控制装置进行构造或编程，使得作为金属空气电池的当前电源要求的功能，其激活用于产生适于该电源要求的气流的空气供给装置和/或激活用于产生适于该电源要求的电解液流的电解液供给装置。使电解液的容积流量变化和/或能够从金属空气电池分出的电源能够变化。由于空气和/或电解液的容积流量能够相对容易且相对快速地在相对宽的范围中变化，所以能够从金属空气电池分出的电源能够通过再次引入的步骤而相对快速地适应当前要求的电源。特别地，设置在金属空气电池上且能够分出的电源通过降低空气流和/或电解液流也能够在短时间内适应低的电源要求，其结果是，金属空气电池的使用寿命能够被显著地延长。在此引入的开环或闭环电源控制液压地或液气压地运转。
特别地，将当前的电源要求作为设定点值并且将在金属空气电池的电或产生电流的接点上测量的电源进行作为实际值进行考虑，控制装置能够实现闭环电源控制。通过设定点-实际值的比较，控制装置能够因此跟踪用于电解液和/或用于空气的容积流量。
根据另一个有益的进一步的发展，能够对控制装置进行构造或编程，使得作为当前电源要求的功能其激活用于产生适于该电源要求的电解液流的电解液供给装置，并且激活用于产生适于已适应的电解液流的空气流的空气供给装置。换言之，控制装置起初在第一步骤中确定当前的电源要求所需的电解液的容积流量并且因此激活电解液供给装置。在几乎能够与前述的第一步骤同时进行的第二步骤中，控制装置依据已确定的电解液容积流量确定为此目的所需的空气容积流量并且因此激活空气供给。
通过另一个有益的进一步的发展，能够提供的是，对控制装置进行构造或编程，使得其激活用于排空用于切断金属空气电池的电解液的电解液路径。通过这样的电解液路径的排空，特别是电解液室的排空，金属空气电池中的阳极与电解液之间的化学反应被完全中断，其结果是，大大地减少了阳极的分解或者溶解。因此延长了电池的使用寿命。
通过另一个有益的实施例，阳极能够绕其纵向中心轴线在外壳上可旋转地旋转。通过阳极的相对外壳的旋转，能够实现阳极的相对于静止的外壳的旋转。在此，阳极也相对于阴极旋转，所述阴极相对于外壳可旋转地固定。旋转的阳极改善了关于具有电解液的阳极的流动循环。同时，反应产物由于离心力而能够更好地从阳极分离，所述阳极扩大了用于电解的阳极的表面积。
假设阳极可旋转地布置在外壳上，原则上能够设置例如通过电动机的对应的旋转驱动，从而使阳极旋转。可替换地，能够提供的是，阳极被构造，使得阳极的旋转驱动电解液路径中的电解液。这赋予了额外的功能。在此，进一步的发展是特别有益的，其中阳极在其暴露至电解液室的外侧包括通过旋转的阳极驱动电解液流的流动引导结构。可想到特别是螺旋地布置的移动的叶片。
根据另一个实施例，能够提供的是，阳极由电解液流驱动，即，液压地驱动。为此目的，电解液路径被引导经过阳极，使得电解液流旋转地驱动阳极。因此，电解液流的动能被利用，从而使阳极旋转。因此能够省略额外的耗能的电驱动。
根据有益的进一步的发展，电解液入口能够与电解液室相切地布置在电解液室的第一端区域，同时电解液出口布置在电解液室的第二端区域，特别是沿轴向布置。通过电解液入口和电解液出口的间隔的布置，对于电解液实现了电解液室的几乎轴向的通流。通过电解液入口的相切布置，在电解液室中实现了螺旋的通流，其也能够被称作涡流。通过表面摩擦，涡流导致了阳极的旋转运动。在这种情况下的相切布置能够在空气室或阴极的横截面中发现，其垂直于阴极的纵向中心轴线延伸。
额外地或可替换地，阳极能够包括在其暴露至电解液室的外侧的流动引导结构，其当阳极被电解液流冲击时向阳极传递转矩。因此，电解液流的动能能够被具体地用于驱动阳极。
通过电解液的对应的容积流量，阳极的旋转能够以相对高的转速进行，所述相对高的转速能够被特别选择为高的以便产生使反应产物能够从阳极分离的足够的离心力。例如可想到直到每分钟300转的转速。
外壳实际上是绝缘的或者由例如塑料的电绝缘材料制造。阳极在外壳中的布置优选地进行，使得阳极的纵向中心轴线并且因此阴极的纵向中心轴线在电池被使用的状态下也基本上竖直地延伸。
根据另一个有益的实施例，阳极或阳极主体能够被呈圆柱形地构造并且机械地且电地连接至金属的支撑板。通过该设计，阳极能够更加容易地定位在外壳中，例如与阴极同轴。
根据有益的实施例，特别是圆形的支撑板能够可旋转地绕阳极的纵向中心轴线通过轴向轴承安装在外壳上。因此，阳极在外壳的支撑板的区域中可旋转地安装在外壳上。支撑板能够由不同于阳极的金属合金制造，其结果是，简化了在支撑板的区域中的合适的安装的设计。通过轴向轴承，轴向力能够特别容易地顶在阳极和外壳之间。轴向轴承例如能够布置在外壳的轴向面上，其在电池的运转状态下布置在顶部。
通过另一个进一步的发展，金属空气电池在阳极侧的产生电流的表示电负极终端接点能够形成在轴向轴承上。轴向轴承包括以固定的方式连接至外壳的区域，其也能够被描述为静止区域，并且其以特别的方式对于在阳极侧形成电源接点是合适的。由此，所述阳极侧的电源接点是静止的，虽然阳极本身相对于外壳可旋转。由此，简化了电池的电源的采集。
根据另一个进一步的发展，轴向轴承能够被构造为滑动轴承并且包括金属的滑动环，所述金属的滑动环位于外壳上的环形轴承壳体中并且支撑板支撑在金属的滑动环上，且支撑板在金属的滑动环上与旋转的阳极滑动。通过将轴向轴承构造为滑动轴承，能够实现支撑板与轴向轴承之间或者与减摩擦金属环之间的相对大的接触面积，这简化了阳极与轴向轴承之间的电源传输。
特别有益的实施例是，其中减摩擦金属合金包括由减摩擦金属合金制成的环形主体，并且至少一个优选的金属加热导体布置在环形主体中，通过所述金属加热导体能够对环形主体进行加热。通过加热环形主体，能够改善减摩擦金属环与支撑板之间的电源传输。
特别有益的进一步的发展是，其中构造加热导体的电源使得加热导体将环形主体加热至预定的运转温度，所述预定的运转温度位于减摩擦金属合金的熔点以下并且同时接近减摩擦金属合金的熔点使得在环形主体上发生表面熔化。减摩擦金属合金在这种情况下为熔点能够例如位于50℃和300℃之间的低熔点合金。预定的运转温度例如位于熔化温度的10％至15％以下，特别是熔点以下大约40℃。通过表面熔化所以在减摩擦金属环的表面上创建了液态的金属薄膜，在所述金属薄膜上支撑板以液压轴承的方式滑动。一方面，这显著地降低了支撑板与减摩擦金属环之间的摩擦。另一方面，通过液态的金属薄膜实现了显著改善的电接触。例如，能够例如在液态的金属薄膜中减少彼此接触的表面的氧化层的形成。通过在此引入的构造，能够因此实现支撑板与轴向轴承之间的非常低损失的电接触，其结果是，能够通过低电压实现高电流。
加热导体的电源控制能够例如通过温度测量而影响，通过加热导体的帮助能够在环形主体中调节期望的运转温度。同样可想到将相应的加热导体与PTC元件串联，PTC代表正温度系数。相应的PTC元件在这种情况下与期望的运转温度匹配。以这种方式，无需大的电子尝试创建了相应的加热导体的自我调整的加热，经由所述自我调整的加热环形主体能够被具体地加热至预定的运转温度。
相应的加热导体的电源实际上能够在阳极与阳极侧的产生电流的电流接点直接的电流路径中合并。
在另一个有益的实施例中，空气供给装置能够包括空气入口上游的集中装置，其增加了气流中的氧气比例。因此，气流相对于其运载的氧气被充实，这因此改善了阴极上的电解功能。这样的集中装置能够配备例如合适的过滤膜或者合适的分子滤网，通过其一方面氮的比例增加并且氧的比例减小，而另一方面氮的比例减小并且氧的比例增加。例如，在这样的集中装置的帮助下，正常的氧含量能够从大约空气中的20％增加到超过90％。
假设采用必须周期性更新的过滤介质，集中装置包括两个或更多的集中单元使得通过至少一个集中单元的氧气比例的增加能够持续实行，而另一个集中单元同时更新。
在另一个有益的实施例中，电解液供给装置能够包括电解液回路，所述电解液回路包括推进线和返回线。推进线在此情况下从电解液罐通向电解液入口，而返回线从电解液出口通向电解液罐。通过使用这样的闭合的电解液回路，能够长久地使用电解液。特别地，对于电解液而言甚至更高的容积流量成为可能，这是重要的以便在流过电解液路径时电解液不变为完全不可用的。
根据有益的进一步的发展，能够在推进线中布置用于驱动电解液的推进泵。通过推进泵，例如能够调节通过电解液路径引导的当前的电解液的容积流量。
在另一个实施例中，能够在返回线中布置用于驱动电解液的返回泵。返回泵用作从电解液出口向电解液罐运送电解液。特别也能够用于将电解液室或电解液路径排空，例如通过可激活的电解液回路的通风和放气。
在另一个实施例中，能够在返回线中布置从电解液去除反应产物的电解液清洁装置。这样的电解液清洁装置在该情况下实际上布置在返回泵的下游并且例如能够构造为具有薄膜的离心机。通过电解液清洁装置的帮助，来自电解液室的电解液的调节能够以经调节的电解液能够再次被供给至电解液室的方式实现。由此，电解液消耗被最小化。
在另一个有益的实施例中，能够在返回线中布置用于从液态的电解液去除气体的气体分离装置。在金属空气电池中的电解反应期间，能够产生气体，特别是氢气。气体必须从液态的电解液分离例如从而改善电解功能的效率。特别地，也会避免在电解液中的泡沫的形成。气体分离装置例如能够通过喷嘴运转，其结果是在电解液中形成特别大的能够相对容易地被分离的泡沫。根据有益的进一步的发展，气体分离装置通过气体管线能够流体地与用于将被分离气体的化学能转化为电和/或热能的转换装置连接。因此，作为废品增加的气体的化学能能够被利用，从而改善金属空气电池的整个能量效率。
根据有益的进一步的发展，转换装置能够为例如包括铂网的催化蕊头(catalyticburner)。气态的氢在该情况下通过空气氧气被转化为水。在此产生的热能够被用来加热电池。可替换此的，转换装置能够由氢空气燃料电池形成，其中氢气通过氧气被转换为电流和热。热能够被再次用于加热电池。电能能够同样在金属空气电池内使用或者被用作额外的电源。合适的氢空气燃料电池在该情况下能够被构造为低温燃料电池或PEM燃料电池，其中PEM代表质子交换膜。原则上，也可想到实施例作为高温燃料电池，特别是作为SOFC燃料电池，SOFC代表固体氧化物燃料电池。
转换装置与剩余的金属空气电池之间的热转移例如能够在换热器的帮助下进行，所述换热器适当地在电解液回路中合并。过多的热也能够在该换热器的帮助下从电解液获得。热能够随后具体地被利用，从而对阳极和/或阴极进行加热，从而改善电解反应。
通过另一个有益的实施例，能够与空气室相切地布置空气入口。额外地或可替换地，能够与空气室相切地布置空气出口。能够利用空气入口或空气出口的相切的布置，从而在空气室内将气流螺旋地构造为涡流，其结果是，对于空气室内的气流实现了延长的闭合角持续时间。由此，改善了气流与阴极之间的氧气的转移。
根据另一个有益的实施例，能够设置用于加热阳极的感应加热器。这样的感应加热器例如通过至少一个在阳极的区域中产生静止的、空间上不均匀的磁场的感应线圈而运转。通过在该磁场中使阳极移动或旋转，在阳极中(特别是在面向电解液室的壁区域中)感应热，所述热显著改善电解反应。
相应的感应加热器在该情况下能够布置在阴极的区域中，其结果是，能够实现特别紧凑的设计。通过感应加热器的帮助，能够加热阳极，即，具体地在面向电解液室的壁区域中。由此，只需要相对少的能量对实际的反应地带加热。反应地带中增加的温度改善金属空气电池的能量效率。
根据本发明的电池系统包括多个上述类型的金属空气电池，并且其特征在于共同的空气供给装置和/或共同的电解液供给装置和/或共同的控制装置，所述共同的空气供给装置用于产生通过电池的空气路径的相应的气流，所述共同的电解液供给装置用于产生通过电池的电解液路径的相应的电解液流，所述共同的控制装置用于操作电池。在此，电池能够流体地与它们的空气路径和/或它们的电解液路径串联或并联。通过该设计，实现了对高效的电池系统的简化。特别地，共同的空气运送装置能够被用于多个电池。另外或可替换地，电解液运送装置能够被用于多个电池。额外地或可替换地，由于共同的控制装置能够被用于多个电池，电池系统的开环或闭环控制也被简化。
根据本发明的车辆，其能够优选地为运输车辆，包括电动驱动器并且配备有至少一个上述类型的金属空气电池或者配备有上述类型的电池系统。所述车辆的特征特别在于用于电驱动器的电源的电源系统，所述电源系统以无缓冲的状态联接至相应的金属空气电池或者电池系统。电非缓冲联接相当于直接电连接，其无需电能存储单元的中间连接(即，特别是无需蓄电池的中间连接)而起作用。本发明关于车辆因此基于如下的主要构思：直接利用用于电驱动器的电源的相应的金属空气电池，使得诸如例如蓄电池的额外的电能存储单元的中间连接能够被省略。
关于方法，本发明基于如下的主要构思：液压或气压地开环或闭环控制金属空气电池的电源输出。换言之，经由电解液和/或空气的容积流量的具体变化使金属空气电池的开环或闭环电源控制起作用。这样的气压或液压闭环或开环电源控制通过诸如例如鼓风机或泵的传统部件而特别容易地实现。
因此，根据有益的实施例，能够提供的是，为了适应电解液流，至少一个电解液运送装置(例如合适的泵)被合适地激活以增加或减少其运送输出。额外地或可替换地，能够提供的是，为了适应气流，至少一个空气运送装置(例如合适的鼓风机)被合适地激活以增加或减少其运送输出。
根据本发明的另一个方案或者相当于另一个有益的实施例，阳极能够包括在钠的基体中包含铝合金的颗粒的阳极主体。连通包含水的电解液，当钠与水接触时通常发生剧烈的反应，然而这在该情况下通过铝颗粒而被镇定。然而，在相应的电解液中实现阳极或阳极主体的良好的溶解性，这使得高的电输出成为可能。
优选的实施例是，其中颗粒具有10μm至100μm的颗粒尺寸，优选40μm至60μm。特别优选的实施例是，其中颗粒具有大约50μm的颗粒尺寸。通过所选择的颗粒尺寸，对于铝合金而言获得了相对大的表面面积，这有利于期望的电解反应。
通过另一个有益的实施例，阳极主体中的颗粒的比例能够位于从40％至80％的范围中，优选从60％至70％。在该情况下特别有益的实施例是，其中阳极主体中的颗粒的比例位于大约65％。上述比例信息基于重量百分比。阳极主体中的剩余的比例于是由钠基体形成。以65％的颗粒比例，基体因此在阳极主体中具有35％的比例。
特别重要的实施例是，其中铝合金包含锆。通过将锆作为合金加入铝，在到形成氢气为止的阳极的暴露至电解液的表面上形成钝化层并非优选的，而同时显著地减少通过过电压造成的损失。在阳极表面的电解导致限定通过过电压的阳极表面的钝化处理。钝化层越大，需要穿透钝化层所需的通过过电压就越高。通过加入锆，因此能够减少钝化层的形成，这降低了通过过电压。重要的是通过将锆作为合金加入并不完全地防止钝化层的形成。缺少具有铝的钝化层将会导致甚至当与经受形成氢气的水接触时铝会分解。然而在电解液中的这样剧烈的氢气形成在金属空气电池内是不期望的。
根据有益的进一步的发展，铝合金能够包含0.01％至1.00％的锆，优选的是0.05％至0.80％的锆的含量。特别有益的是大约0.5％的锆的含量。特别地，除了正常的不可避免的污染物，其余的铝合金由铝形成。此处的百分比信息也基于重量百分比。
为了制造这样的阳极，额外地提出了方法，其中铝合金的颗粒被引入到熔体中，并且其中随后从该钠熔体使用引入其中的铝颗粒铸造阳极或阳极主体。特别地，能够因此实现棒形的圆柱状阳极主体。
根据本发明的进一步的独立的方案或者根据另一个有益的实施例，通过包含至少一种卤素和至少一种表面活性剂的酸的水溶液或者碱的水溶液能够形成上述的用于金属空气电池的电解液。优选的是碱的水溶液。通过相应的卤素的帮助，由于通过卤素的添加，阳极表面上的化学反应能够被改善，酸的或碱的水溶液能够更好地穿透相应的金属阳极的钝化层。通过添加相应的表面活性剂，由于表面活性剂通过电解液改善了阳极表面上的电子交换，所以能够改善电化学反应。而且，表面活性剂带来了在反应期间形成的气体的改善的溶解，这同样改善了电化学反应。
有益地，相应的酸溶液或碱溶液在水中具有10％至40％的比例。优选地，是20％的酸溶液或碱溶液±5％。百分比信息在该情况下再次涉及重量百分比。
根据有益的实施例，卤素在酸溶液或碱溶液中能够总计0.1％至4％，优选地0.5％至2％。信息也涉及重量百分比。优选地，卤素为氟，特别是五氟化钾铝。
在另一个实施例中，酸溶液或碱溶液能够包含0.1％至2％的浓度的表面活性剂，优选地，0.2％至1％的浓度。优选地，表面活性剂为十二烷基硫酸钠(sodium laurylsulfate)。
本发明的进一步重要的特征和益处从从属权利要求、附图以及从通过附图的相关附图描述中获得。
需要理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，上文中提到的特征以及将在下文中说明的特征不仅能够用于所描述的相应的结合中，而且还能够用于其他结合中或者它们本身。
附图说明
本发明的优选的示例性实施例示出在附图中，并且在接下来的描述中被更详细地说明，其中，相同的附图标记涉及相同或相似或功能上相同的部件。
在每种情况下示意性地示出了，
图1为以不具有周边部件的金属空气电池的电路图的方式大大简化的图形描述，
图2为如图1的具有周边部件的视图。
具体实施方式
对应于图1和图2，优选为铝空气电池的金属空气电池1包括电绝缘并且优选由例如塑料的电绝缘材料组成的外壳2。外壳2在示出的示例中构造为圆柱状容器并且包括圆柱状壳体3和板状特别是圆形的底部4。在接下来也能够被缩写描述为电池的金属空气电池1的安装状态或操作准备状态下，外壳2被布置为以便外壳2的纵向中心轴线5基本上竖直地定向，即，基本上平行于在图1中由箭头指示的重力6的方向。电池1还包括至少一个中空圆柱形的阴极7，所述阴极7即优选地布置在外壳中以便在电池1的操作准备状态下阴极7的纵向中心轴线8基本上平行于重力6的方向延伸。在示出的示例中，外壳2和阴极7同轴且彼此同心布置以便两个纵向中心轴线5，8重合。阴极7在外壳2中划分出空气室9和电解液室10。阴极7以通常的有孔材料的方式组成，其结果是，大的表面面积可用于通常液体的电解液，这使得能够与包含在空气中的气态氧接触。例如，阴极能够由透性膜形成或包括这样的透性膜。
而且，电池1包括至少一个金属的阳极11，其布置在电解液室10中。在示例中，阳极11具有带有纵向中心轴线13的圆柱形的阳极主体12并且与阴极7同轴布置且特别是与阴极7同心布置。因此，纵向中心轴线5，8，13在此重合。
空气路径14通过外壳2，所述空气路径14由图1中的箭头指示，并且在图2中流体地将外壳2的穿过空气室9的空气入口15连接至外壳的出气口16。另外，电解液路径17通过外壳2，所述电解液路径17由图1中的箭头指示，并且流体地将外壳2的穿过电解液室10的电解液入口18连接至外壳2的电解液出口19。
另外，电池1配备有空气供给装置20，通过所述空气供给装置20的帮助电池1的操作能够产生气流，所述气流在电池1的操作期间跟随空气路径14并因此冲击，即，流到阴极7上或者在阴极7周围循环。另外，设置有电解液供给装置21，通过所述电解液供给装置21的帮助，在电池1的操作期间能够产生电解液流，所述电解液流在电池1的操作期间跟随电解液路径17并且因此冲击，即，流到阳极11上或者在阳极11周围循环，并且另一方面流到阴极7上或者在阴极7周围循环。
为了操作电池1，根据图2设置有控制装置22，例如以控制单元的形式。控制装置22电连接至空气供给装置20和电解液供给装置21，例如通过合适的控制线23。控制装置22能够额外地经由合适的信号线24电连接至电池1的未在此详细示出的传感器系统。如果电池1应用在初级系统中，特别是在车辆中，用于提供电能，控制装置22额外地经由这样的控制线24连接至在此未示出的系统的或者车辆的控制器，以便控制装置22分别知晓系统的和车辆的当前的电源需求。该当前的电源需求相当于电池1所要求的当前的电源。
现对控制装置22进行构造或编程，以便其根据电池1要求的当前的电源以如下方式激活空气供给装置20和/或电解液供给装置21：空气供给装置20产生适于当前的电源要求的气流和/或电解液供给装置21产生适于当前的电源要求的电解液流。优选地，控制装置22的构造或编程以如下的方式进行：其起初根据当前的电源要求在第一步骤中确定电解液流以适应所述电源要求，例如通过特性曲线或特性图或通过合适的计算方程，并且随后激活电解液供给装置21以便同样产生确定的电解液流。在能够几乎同时进行第二步骤中，控制装置22能够确定所确定的电解液流所要求的气流，同样通过特性曲线或特性图的方式，或者通过合适的计算方程，以便其能够相继激活空气供给装置20来产生确定的气流。
控制装置22因此使得电池1的液压或液气压的开环或闭环电源控制成为可能。当电源要求增加时，电解液和空气的容积流量适当地增加。当相反地电源要求减少时，电解液和空气的容积流量适当地降低。因此，电池1的磨损，即，阳极11的溶解被最小化。由此，电池1具有相对长的使用寿命。
另外，能够对控制装置22进行编程或构造，使得其激活电解液供给装置21例如用于关闭电池1使得其使电解液的电解液室10或者整个电解液路径17排空。这能够通过使用合适的中性或惰性的洗涤介质进行洗涤而被额外地跟随。
如特别从图1显而易见的，根据优选的实施例，阳极11能够绕其纵向中心轴线13可旋转地安装在外壳2上。对应的旋转移动在图中由旋转箭头25指示。通过阳极11的旋转移动，改进了阳极11与电解液之间的接触，这改进了用于电流产生的电解液反应。同时，阳极11以合适的转速的旋转能够产生能够使反应产物从阳极11脱离的离心力，这同样改进了电解液反应的效率。阳极11或其阳极主体12布置在金属的支撑板26上并且机械且电地连接。在这一点上，支撑板26也能够被视为阳极11的范围的一部分。支撑板26绕阳极11的纵向中心轴线13经由轴向轴承27可旋转地安装在外壳2上。为此目的的轴向轴承27布置在外壳壳体3的背向底部4的面端。
电池1包括两个产生电流的或电源接点29，30，即代表电连接至阳极11的负极终端的第一电源接点29，以及代表电连接至阴极7的正极终端的第二电源接点30。
在此处示出的优选的示例中，在阳极侧的产生电流的电源接点29形成在轴向轴承27上或者以固定的方式连接至轴向轴承27，其结果是，其相对于外壳2固定，并且与非静止的或旋转的阳极11相比静止地或可旋转地固定。
轴向轴承27原则上能够被构造为滚动轴承。然而，优选的是在示出的实施例中，轴向轴承27被构造为滑动轴承。特别地，为此目的，轴向轴承27能够包括减摩擦金属环31已经环形轴承壳体32。轴承壳体32布置为固定在外壳2上。减摩擦金属环31插入在轴承壳体32中。为此目的，示例中的轴承壳体32包括沿轴向开口的环形沟槽33。减摩擦金属环31位于环形沟槽33中。支撑板26支撑在减摩擦金属环31上并且能够在电池1的运转期间在其上滑动。减摩擦金属环31包括环形主体34和至少一个金属加热导体35，所述环形主体34由减摩擦金属合金组成，所述至少一个金属加热导体35布置在环形主体34中。通过加热导体35的帮助，环形主体34能够被加热。能够构造在此未示出的加热导体35的电源，使得加热导体35将环形主体34加热至预定的运转温度，其一方面位于减摩擦金属合金的熔点以下并且然而另一方面接近减摩擦金属合金的熔点以便在环形主体34上发生表面熔化。例如，运转温度大约为减摩擦金属合金的熔化温度以下10％至20％。作为减摩擦金属合金，实际上使用具有250℃至350℃的最大熔点的低熔点合金。通过将环形主体34加热至预定的运转温度，在环形主体34上发生所述表面熔化，使得环形主体34的位于外侧的表面至少在支撑板26的区域被液化。另一方面，这产生了非常低摩擦的液压滑动安装。另一方面，这显著地改善了减摩擦金属环31与支撑板26之间的电接触，其结果是，能够使用低电压传递大电流。
上述的加热导体35的电源能够通过分开的电源实现，所述分开的电源能够是在控制装置22(例如与温度传感器关联)的帮助下控制的开环或闭环，从而在环形主体34上调节所需的运转温度。在简化的情况下，电源也能够在至少一个PTC元件的帮助下实现，所述至少一个PTC元件在合适的位置与加热导体35串联。可想到，特别地，将加热导体35引入到支撑板26与轴向轴承32之间的电流路径中，如果需要，包括相应的PTC元件。
根据另一个有益的实施例，其与在此示出的相同，电解液路径17被引导经过阳极11或者阳极主体12，使得电解液流在电池1的运转期间旋转地驱动可旋转地安装的阳极11。为此目的，电解液入口18能够与电解液室10相切地布置。因此，在阴极7附近发生电解液流入到电解液室17中。而且能够假设电解液入口18布置在电解液室10的第一端区域，在此位于底部4的远侧或者在顶部处于安装状态，同时电解液出口19布置在电解液室10的第二端区域，所述第二端区域远离第一端区域。在图1的示例中或者在安装状态下，电解液出口19接近底部4布置，即位于底部。在已知的示例中，电解液出口19额外地沿轴向导向并且穿过底部4。位于电解液室10的相对的轴线端的电解液入口18和电解液出口19的布置通过电解液引起电解液室10的轴向通流。电解液入口18的相切布置在电解液室10中产生回旋流或螺线流，这甚至是因为摩擦效果旋转地驱动阳极11。然而电解液室10中的回旋流也通过对于电解液室10中的电解液而言相对大的闭合角持续时间而使得相对大的流速成为可能。
在示例中，在暴露至电解液室10的外侧36通过流动引导结构37配备了阳极11或者阳极主体12。在此，构造流动引导结构37使得它们能够当阳极11被电解液流冲击时向阳极11传递转矩。流动引导结构37能够因此利用针对阳极11的电解液流的动能。流动引导结构37能够例如通过螺旋叶片或者刀叶片形成。流动引导结构37在此累计地设置至相切的电解液入口18，但是也能够替换地设置至电解液入口18。
虽然通过上述示例已合适的方式产生的电解液流用于旋转地驱动阳极11，但根据另一个实施例能够设置为使用用于驱动电解液(即，用于产生电解液流)的阳极11的旋转。为此目的，能够设置由图2中的间断线指示的旋转驱动器26，所述旋转驱动器26旋转地驱动阳极11。在示例中，例如能够为电动机的旋转驱动器56驱动支撑阳极主体12的支撑板26。在该情况下，流动引导结构37像移动例如作为螺旋桨的轴向流动机器的叶片一样运转。在这种情况下被驱动的阳极11形成电解液运送装置。控制装置22能够经由合适的控制线23电连接至旋转装置56，从而能够根据需要激活旋转装置56。
根据图2，空气供给装置20能够包括位于空气入口15上游的集中装置38，在集中装置的帮助下能够增加气流总的氧气比例。集中装置38通过合适的过滤结构(特别是膜等)能够运转。因此，相比于集中装置38的上游的气流，集中装置38下游的气流具有明显提高的氧气比例。通过废气线39，具有适当降低的氧气比例或者提高的氮气比例的气流能够从集中装置38排出。在这种情况下，空气供给装置20额外地包括用于驱动或产生气流的鼓风机40。鼓风机40能够被控制装置22激活。另外，在此未示出的“正常的”空气过滤器能够被包括在空气供给装置20中，通过空气过滤器液体和/或固体污染物能够被从空气过滤出。
根据图2的电解液供给装置21配备有闭环的电解液回路41，其包括推进线42和返回线43。推进线42通过电解液入口18流体地连接用于电解液的存储的电解液罐44。在推进线42中，布置有推进泵45，所述推进泵45在控制装置22的帮助下能够被激活。返回线43流体地将电解液出口19连接至电解液罐44并且包括返回泵46，所述返回泵46在控制装置22的帮助下能够被激活。推进泵45和返回泵46在该情况下形成电解液运送装置。
在返回线43中，电解液清洁装置47额外地布置在返回泵46的下游，在电解液清洁装置47的帮助下反应产物能够被从电解液去除。因此，在电解液清洁装置47内进行电解液的调节，使得已清洁的或者未消耗的电解液能够被供给至电解液罐44。电解液清洁装置47例如能够被构造为离心机，特别是具有膜。在此，离心机能够被构造为返回喷气离心机，其能够被电解液流的动能驱动。
在返回线43中，能够额外地布置气体分离装置48，在气体分离装置48的帮助下气体能够被从液体电解液分离。在示例中，气体分离装置48布置在返回泵46的下游或电解液清洁装置47的下游。被分离的气体特别是在电解液室10中的电解液反应期间产生的氢气。气体分离装置48能够包括多个用于改善的气体分离的喷嘴，通过所述喷嘴挤压液态的电解液。已经示出喷嘴放大了简化气体从液态的电解液的分离的泡沫形成。
气体分离装置48经由气体线路49流体地连接至转换装置50，通过所述转换装置50的帮助被分离的气体的化学能能够被转变为电能和/或热能。转换装置50例如为催化蕊头(catalytic burner)，使得可燃气体能够被放热地转化，从而产生热量。可替换地，转换装置50能够为氢空气燃料电池，其在氧气的帮助下将被分离的氢气转换为热能和电能。根据箭头51，在转换装置50的帮助下转换的能量能够被从已分离的气体供给至电池1或者相应的初级系统，即，特别是车辆。
而且，能够在返回线43中布置换热器55，在所述换热器55的帮助下能够冷却返回的电解液。在过程中排出的热量能够或者供给至电解液室10内的反应地带或者供给至电池1的初级系统，特别是车辆。在图2的示例中，换热器55集成在气体分离装置48中。
根据图1，能够设置为至少与空气室9相切地布置空气入口15以增加空气室9中的气流的闭合角持续时间。而且，空气入口15和空气出口16布置在空气室9的彼此远离的端。在此，相比于电极液路径17倒置的布置是优选的，使得对于电解液路径17和空气路径14能够实现所谓的逆流原理。因此，示例中的空气入口15被接近底部4布置，而空气出口16原理底部4布置。
为了加热阳极11或者阳极主体12，能够设置感应加热器57，其例如布置在阴极7的区域中。在感应加热器52的帮助下，能够对阳极11或阳极主体12非接触地加热，同时另一方面，加热具体在也暴露至电解液流的外侧36的面对电解液室10的区域中进行。因此，加热具体发生在期望用于改善的电解液反应的增加的温度。特别构造感应加热器52以便产生具有沿圆周方向交替的磁极的直立的磁场，由于阳极11的或者阳极主体12的期望的表面加热，所述直立的磁场只根据阳极11的相对移动通过感应发生。在这种情况下阳极11的相对运动通过阳极11的绕其纵向中心轴线的旋转而受到影响。感应加热为受控制的转速，阳极11的根据电解液的容积流量的转速。
虽然在此处示出的优选示例中只有单独的阴极7和只有单独的阳极11布置在外壳2中，但在另一个实施例中能够设置为在同样的外壳2中布置多个阳极7和多个阴极11。同样可想到在同样的阴极7中布置多个阳极11。
图2中的全局指定的电池系统57至少包括两个上述类型的金属空气电池1，然而其中能够共同使用周边单元或部件。例如，多个电池1能够通过共同的空气供给装置20供给相应的气流。而且，多个电池1能够通过共同的电解液供给装置21供给相应的电解液。特别地，能够使用共同的控制装置22，从而操作多个电池1或电池系统57。特别地，针对各个电池1也能够使用用于产生气流或者电解液流的共同的运送装置。能够串联或并联地电连接电池。独立与此，电池1的电解液路径17能够流体地并联或串联布置。例如，能够设置共同的电解液回路41，多个电池1流体地合并到所述电解液回路41中，以便能够共同使用更多的电解液回路41的部件，诸如例如电解液清洁装置47和/或气体分离装置48。同样地，能够流体地并联或串联布置电池1的空气路径14，其中也能够在此共同使用更多的空气供给装置20的部件，诸如例如集中装置38或空气过滤器。
具有电动驱动器的车辆能够至少配备一个上述类型的电池或者具有上述的电池系统57，从而为相应的电动机提供电能。因为被引入的电池的液气压的开环或闭环控制、原则上非缓冲，所以特别有益的是在此引入的电池1能够被电连接至车辆的相应的电流消耗器或者电连接至相应的电源电子系统，使得特别是重的蓄电池等被省略。
为了操作这样的金属空气电池1或者这样的电池系统57，现在能够假设根据金属空气电池1或电池系统57的电源要求，适合该目的的电解液流和/或适合该目的的空气流针对相应的电池1而产生。实际上为此目的能够设置用于使电解液流适应相应的电解液运送装置，即，优选地，用于旋转地驱动阳极11的电解液泵47、46为了增加或降低它们的运送输出而被适当地激活，和/或用于使空气流适应相应的空气运送装置，即，优选地，鼓风机40为了增加或降低其运输输出而被适当地激活。
根据图1并且根据特别有益的实施例，能够制造阳极11使得其阳极主体12包括钠的基体53，铝的颗粒54嵌入到所述钠的基体53中。因此，这不是铝-钠合金而是铝-钠复合材料。这由形成颗粒54的铝合金的颗粒被引入到钠的熔体中而实现，其在此过程中形成基体53。在包含铝合金的颗粒54的该钠熔体的帮助下，能够铸造阳极11或者阳极主体12。
颗粒54例如能够具有10μm至100μm的颗粒尺寸。优选的是40μm至60μm的颗粒尺寸。特别优选的是大约50μm的颗粒尺寸。颗粒54在阳极主体12中的比例优选在从40％至80％的范围中。有益的是60％至70％的颗粒比例。特别优选的是以重量百分比表示的大约65％的颗粒比例。
根据有益的实施例，生成颗粒54的铝能够包含锆。已经示出铝合金中的锆减少了阳极主体12的外侧36上的屏障层的形成直到具有水的铝向氧化铝和氢的直接转换被大大地防止。优选地，铝合金包含0.01％至1.00％的锆。优选的是0.05％至0.8％的锆比例。特别有益的是大约0.5％的锆比例。上述百分比信息表示为重量百分比。铝合金或者仅仅由铝组成，除了由于制造而产生的不可避免的污染物。
在此所采用的电解液优选由酸的水溶液或者碱性水溶液组成，向所述电解液中加入至少一种卤素和至少一种表面活性剂。卤素为氟、氯、溴、碘、砹以及Uus(ununseptium)。对于电解液而言尤其可能的是氟、氯、溴和碘。在此情况下优选的是氟。在此，卤素并非以纯的形式被采用，而是以氟的化合物的形式，特别是以包含氟的盐(所谓的氟化物)的形式。表面活性剂为使液体的表面张力降低或者使两相之间的内部张力降低并且使散布的形成成为可能或者尝试散布的形成或用作助溶剂的物质。
用于电解液的酸或碱的溶液在水中具有10％至40％的浓度。在此优选的是在从15％至25％的范围中的浓度。特别有益的是大约20％的浓度。在酸或碱溶液内，卤素具有0.1％至4.0％的比例。优选的是0.5％至2.0％的卤素比例。在此情况下优选的卤素为五氟化钾铝(potassium aluminium pentafluoride)。酸或碱溶液中的表面活性剂具有0.1％至2.0％的比例。优选的是0.2％至1.0％的表面活性剂比例。十二烷基硫酸钠(Sodium LaurylSulfate)优选作为表面活性剂。上述百分比信息在每种情况下由重量百分比表示。

Claims (33)

1.一种金属空气电池，
-具有外壳(2)，
-具有至少一个中空圆柱形阴极(7)，其布置在所述外壳(2)中位于空气室(9)和电解液室(10)之间，
-具有至少一个金属的阳极(11)，其布置在所述电解液室(10)中，
-具有穿过所述外壳(2)的空气路径(14)，其从所述外壳(2)的流体地连接至所述空气室(9)的空气入口(15)通向所述外壳(2)的流体地连接至所述空气室(9)的空气出口(16)，
-具有用于产生气流的空气供给装置(20)，所述气流跟随所述空气路径(14)冲击所述阴极(7)，
-具有穿过所述外壳(2)的电解液路径(17)，其从所述外壳(2)的流体地连接至所述电解液室(10)的电解液入口(18)通向所述外壳(2)的流体地连接至所述电解液室(10)的电解液出口(19)，
-具有用于产生电解液流的电解液供给装置(21)，所述电解液流跟随所述电解液路径(17)冲击所述阳极(11)和所述阴极(7)。
2.根据权利要求1所述的电池，
其特征在于
用于操作所述金属空气电池(1)的控制装置(22)，其电连接至所述空气供给装置(20)和所述电解液供给装置(21)，其中所述控制装置(22)被构造和/或编程，使得作为所述金属空气电池(1)的当前电源要求的功能其激活所述空气供给装置(20)以产生适于该电源要求的气流和/或激活所述电解液供给装置(21)以产生适于该电源要求的电解液流。
3.根据权利要求2所述的电池，
其特征在于
所述控制装置(22)被构造和/或编程，使得作为所述电源要求的功能其激活所述电极液供给装置(21)以产生适于该电源要求的电解液流并激活所述空气供给装置(20)以产生适于适合的电解液流的空气流。
4.根据权利要求2或3所述的电池，
其特征在于
所述控制装置(22)被构造和/或编程，使得为了关闭所述金属空气电池(1)其激活所述电解液供给装置(21)以将电解液的所述电解液路径(17)排空。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池，
其特征在于
所述阳极(11)绕其纵向中心轴线(13)可旋转地安装在所述外壳(2)上。
6.根据权利要求5所述的电池，
其特征在于
设置有用于旋转地驱动所述阳极(11)的旋转驱动器(56)。
7.根据权利要求6所述的电池，
其特征在于
所述阳极(11)被构造，使得所述阳极(11)的旋转驱动所述电解液路径(17)中的所述电解液。
8.根据权利要求7所述的电池，
其特征在于
所述阳极(11)在其暴露至所述电解液室(10)的外侧(36)包括通过旋转的阳极(11)驱动所述电解液的流动引导结构(37)。
9.根据权利要求5所述的电池，
其特征在于
所述电解液路径(17)被引导通过所述阳极(11)，使得所述电解液流旋转地驱动所述阳极(11)。
10.根据权利要求9所述的电池，
其特征在于
所述电解液入口(18)在所述电解液室(10)的第一端区域上布置为与所述电解液室(10)相切，同时所述电解液出口(19)布置在所述电解液室(10)的第二端区域上。
11.根据权利要求9或10所述的电池，
其特征在于
所述阳极(10)在其暴露至所述电解液室(10)的外侧(36)包括当所述阳极(11)被所述电解液流冲击时向所述阳极(11)传递转矩的流动引导结构(37)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电池，
其特征在于
所述阳极(11)被构造为圆柱形，并且机械且电地连接至金属的支撑板(26)。
13.根据权利要求12所述的电池，
其特征在于
所述支撑板(26)经由轴向轴承(27)绕所述阳极(11)的纵向中心轴线(13)可旋转地安装在所述外壳(2)上。
14.根据权利要求13所述的电池，
其特征在于
所述金属空气电池(1)在所述阳极侧的电源接点(29)形成在所述轴向轴承(27)上。
15.根据权利要求13或14所述的电池，
其特征在于
所述轴向轴承(27)包括减摩擦金属环(31)，所述减摩擦金属环(31)位于所述外壳侧的环形的轴承壳体(32)中，并且所述支撑板(26)通过旋转的阳极(11)在所述减摩擦金属环(31)上滑动。
16.根据权利要求15所述的电池，
其特征在于
所述减摩擦金属环(31)包括减摩擦金属合金的环形主体(34)和至少一个布置在所述环形主体(34)中的加热导体(35)，通过所述加热导体(35)所述环形主体(34)能够被加热。
17.根据权利要求16所述的电池，
其特征在于
所述加热导体(35)的电源被构造，使得所述加热导体(35)将所述环形主体(34)加热至预定的运转温度，所述预定的运转温度低于所述减摩擦金属合金的熔点，但接近所述减摩擦金属合金的熔点使得在所述环形主体(34)上发生表面熔化。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的电池，
其特征在于
所述空气入口(15)的上游的所述空气供给装置(20)包括增加所述气流中的氧气比例的集中装置(38)。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的电池，
其特征在于
所述电解液供给装置(21)包括具有推进线(42)并且包括返回线(43)的电解液回路(41)，所述推进线(42)从电解液罐(44)通向所述电解液入口(18)，所述返回线(43)从所述电解液出口(19)通向所述电解液罐(44)。
20.根据权利要求19所述的电池，
其特征在于
在所述推进线(42)中布置有用于驱动所述电解液的推进泵(45)。
21.根据权利要求19或20所述的电池，
其特征在于
在所述返回线(43)中布置有用于驱动所述电解液的返回泵(46)。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的电池，
其特征在于
在所述返回线(43)中布置有用于从所述电解液去除反应产物的电解液清洁装置(47)。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的电池，
其特征在于
在所述返回线(43)中布置有用于从液态的电解液去除气体的气体分离装置(48)。
24.根据权利要求23所述的电池，
其特征在于
所述气体分离装置(48)通过气体线路(49)流体地连接至用于将已分离的气体的化学能转化为电能和/或热能的转换装置(50)。
25.根据权利要求24所述的电池，
其特征在于
所述转换装置(50)为催化蕊头。
26.根据权利要求24所述的电池，
其特征在于
所述转换装置(50)为氢空气燃料电池。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的电池，
其特征在于
-所述空气入口(15)与所述空气室(9)相切地布置和/或
-所述空气出口(16)与所述空气室(9)相切地布置。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的电池，
其特征在于
设置有用于加热所述阳极(11)的感应加热器(52)。
29.根据权利要求28所述的电池，
其特征在于
所述感应加热器(52)布置在所述阴极(7)的区域中。
30.一种电池系统，其具有多个根据权利要求1至29中任一项所述的金属空气电池(1)，其特征在于，用于产生相应的通过所述电池(1)的空气路径(14)的气流的共同的空气供给装置(20)，和/或用于产生相应的通过所述电池(1)的电解液路径(17)的电解液流的共同的电解液供给装置(21)，和/或用于操作所述电池(1)的控制装置(22)。
31.一种车辆，其具有电动驱动器并具有至少一个根据权利要求1至29中任一项所述的金属空气电池(1)或者具有根据权利要求30所述的电池系统(57)，其中用于所述车辆的电驱动器的电源的电源电子系统以非缓冲的方式连接至相应的金属空气电池(1)或者电池系统(57)。
32.一种用于操作根据权利要求1至29中任一项所述的金属空气电池(1)的方法，其中依据所述金属空气电池(1)的当前电源要求，产生适于此的电解液流和/或适于此的气流。
33.根据权利要求32所述的方法，
其特征在于
-为了适应至少一个电解液运送装置(45,46；11)的电解液流而适当地激活以增加或减少其运送输出，和/或
-为了适应至少一个空气运送装置(40)的空气流而适当地激活以增加或减少其运送输出。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108454367A (zh) * 2017-12-28 2018-08-28 江苏海德森能源有限公司 一种具有防潮功能的电动汽车锂电池
CN108808176A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 罗天珍 分舱循环、喷淋溶氧型金属空气电池
CN109638309A (zh) * 2018-12-14 2019-04-16 北京工业大学 一种气相逆流的无隔膜金属-含氧气体液流电池
CN110612636A (zh) * 2017-03-10 2019-12-24 Ineova 株式会社 金属负极电池
CN111905302A (zh) * 2019-05-08 2020-11-10 代傲航空(吉尔兴)有限公司 用于惰化空间的设备和方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10008754B2 (en) * 2014-04-29 2018-06-26 Mahle International Gmbh Metal-air battery
WO2017189487A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 Rensselaer Polytechnic Institute Methods and systems for providing backup power
CA3031513A1 (en) 2016-07-22 2018-01-25 Nantenergy, Inc. Moisture and carbon dioxide management system in electrochemical cells
DE102017212275A1 (de) * 2017-07-18 2019-01-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung und system zum erwärmen eines energiespeichers sowie fahrzeug
CN108183290A (zh) * 2017-12-28 2018-06-19 张树雄 一种智能金属空气电池系统
CN108183288A (zh) * 2017-12-28 2018-06-19 张树雄 一种金属空气燃料电池
US11245143B2 (en) * 2018-05-10 2022-02-08 Form Energy, Inc. Electrochemical cell having orthogonal arrangement of electrodes
DE102018112308A1 (de) * 2018-05-23 2019-11-28 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Magnesium-Luft-Batterie und Verfahren zum kontinuierlichen Betreiben derselben
US11876206B2 (en) * 2019-03-31 2024-01-16 Dai Zhou Compact unit of refillable aluminum-air battery with concurrent hydrogen utilization system
US11936028B1 (en) 2020-07-13 2024-03-19 Ampcera Inc. Systems and methods for heating electrochemical systems
CN113394845B (zh) * 2021-06-23 2024-03-12 深圳丰汇汽车电子有限公司 用于蓄电池组的充电器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1338125A (zh) * 1999-01-26 2002-02-27 高密度能量公司 用于空气－金属电池组的催化空气阴极
CN1679205A (zh) * 2002-09-06 2005-10-05 吉莱特公司 内部带有用于调节气流的鼓风机以及压敏阀的金属－空气电池
CN2768221Y (zh) * 2004-12-25 2006-03-29 中国科学技术大学 液控敞口铝空电池装置
US20090130504A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Robert Van Burdine Electrochemical discharge cell
CN101971412A (zh) * 2009-05-08 2011-02-09 丰田自动车株式会社 空气电池模块
CN102005578A (zh) * 2010-10-15 2011-04-06 南开大学 一种圆筒型薄膜空气电极及其在锌-空气电池中的应用
CN202076387U (zh) * 2011-05-05 2011-12-14 天津市诺奇新能源科技有限公司 动力型锌空气电池
CN102934280A (zh) * 2010-06-04 2013-02-13 日立造船株式会社 金属空气电池

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO974905A (no) * 1997-10-23 1999-01-04 Statoil Asa Batterisystem
US3415685A (en) * 1964-05-19 1968-12-10 Union Carbide Corp Gas-depolarizable galvanic cell
US3505113A (en) 1967-11-22 1970-04-07 Gulf General Atomic Inc Rechargeable energy conversion process
GB1317214A (en) * 1970-08-12 1973-05-16 Hitachi Maxell Metal/air or metal/oxygen cells
US3847671A (en) 1973-04-13 1974-11-12 Electromedia Hydraulically-refuelable metal-gas depolarized battery system
US4341847A (en) * 1980-10-14 1982-07-27 Institute Of Gas Technology Electrochemical zinc-oxygen cell
US4521497A (en) * 1984-05-18 1985-06-04 Lth Associates, Ltd. Electrochemical generators and method for the operation thereof
JPH0665052B2 (ja) * 1986-09-19 1994-08-22 三洋電機株式会社 燃料電池
US4822698A (en) * 1987-05-15 1989-04-18 Westinghouse Electric Corp. Seawater power cell
US4842963A (en) * 1988-06-21 1989-06-27 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Zinc electrode and rechargeable zinc-air battery
US5415949A (en) * 1992-10-02 1995-05-16 Voltek, Inc. Metal-air cell and power system using metal-air cells
US5439758A (en) * 1992-10-02 1995-08-08 Voltek, Inc. Electrochemical power generating system
US6296960B1 (en) * 1997-10-06 2001-10-02 Reveo, Inc. System and method for producing electrical power using metal-air fuel cell battery technology
CO5060451A1 (es) * 1998-05-18 2001-07-30 Procter & Gamble Bateria de cinc/oxigeno que contiene un concentrados de oxigeno
US6274261B1 (en) * 1998-12-18 2001-08-14 Aer Energy Resources, Inc. Cylindrical metal-air battery with a cylindrical peripheral air cathode
CN1689185A (zh) 2002-08-08 2005-10-26 兹特克公司 用于车辆推进的金属－空气转化器充电系统及方法
AU2003278810A1 (en) * 2002-09-12 2004-04-30 Metallic Power, Inc. Self-controlling fuel cell power system
TW200421657A (en) * 2002-10-23 2004-10-16 Inventqjaya Sdn Bhd Oxidant flow system for submerged metal air electrochemical cell
US7157171B2 (en) 2003-05-09 2007-01-02 Nanotek Instruments, Inc. Metal-air battery with programmed-timing activation
JP4789018B2 (ja) 2008-01-28 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP4852630B2 (ja) 2009-06-25 2012-01-11 本田技研工業株式会社 バッテリ充放電制御装置
JP2011253789A (ja) * 2010-06-04 2011-12-15 Hitachi Zosen Corp 金属空気電池
DE102010033020A1 (de) * 2010-07-31 2012-02-02 Volkswagen Ag Lithium-Luft-Batterie mit hoher Sauerstoffsättigung
JP5659675B2 (ja) * 2010-10-07 2015-01-28 住友化学株式会社 空気電池
DE102011002549A1 (de) 2011-01-12 2012-07-12 Robert Bosch Gmbh Batterietemperierung durch Aggregatzustandswechselmaterial
DE102011002729A1 (de) * 2011-01-14 2012-07-19 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeicheranordnung
JP2012239245A (ja) * 2011-05-09 2012-12-06 Blue Aqua Industry Kk 配電システム
CN104106157B (zh) 2011-05-16 2017-08-25 斐源有限公司 可再充电的锌空气电池及其操作方法
US10020551B2 (en) * 2011-10-21 2018-07-10 Nissan Motor Co., Ltd. Liquid activated air battery
US9660313B2 (en) 2012-02-27 2017-05-23 Phinergy Ltd. Metal-air fuel cells and methods of removing spent fuel therefrom
DK2834874T3 (en) 2012-04-04 2018-08-06 Phinergy Ltd Zinc electrode for use in rechargeable batteries
DK2834872T3 (en) 2012-04-04 2019-03-18 Phinergy Ltd METHOD OF BREAKING OUT METAL AIR BATTERIES
US20150056523A1 (en) 2012-04-04 2015-02-26 Phinergy Ltd. Electrolyte system and method of preparation thereof
WO2013165406A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 United Technologies Corporation Lobed two-gas mixer and solid oxide fuel cell system using same
JP6001360B2 (ja) 2012-07-05 2016-10-05 株式会社デンソー 電池ユニット
KR101865235B1 (ko) 2012-07-09 2018-06-07 피너지 엘티디. 금속-공기 배터리의 동작을 제어하기 위한 시스템 및 방법
US9240599B2 (en) * 2012-09-05 2016-01-19 Bloom Energy Corporation Ammonia or hydrazine injection into fuel cell systems
US10008754B2 (en) * 2014-04-29 2018-06-26 Mahle International Gmbh Metal-air battery

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1338125A (zh) * 1999-01-26 2002-02-27 高密度能量公司 用于空气－金属电池组的催化空气阴极
CN1679205A (zh) * 2002-09-06 2005-10-05 吉莱特公司 内部带有用于调节气流的鼓风机以及压敏阀的金属－空气电池
CN2768221Y (zh) * 2004-12-25 2006-03-29 中国科学技术大学 液控敞口铝空电池装置
US20090130504A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Robert Van Burdine Electrochemical discharge cell
CN101971412A (zh) * 2009-05-08 2011-02-09 丰田自动车株式会社 空气电池模块
CN102934280A (zh) * 2010-06-04 2013-02-13 日立造船株式会社 金属空气电池
CN102005578A (zh) * 2010-10-15 2011-04-06 南开大学 一种圆筒型薄膜空气电极及其在锌-空气电池中的应用
CN202076387U (zh) * 2011-05-05 2011-12-14 天津市诺奇新能源科技有限公司 动力型锌空气电池

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110612636A (zh) * 2017-03-10 2019-12-24 Ineova 株式会社 金属负极电池
CN108808176A (zh) * 2017-04-28 2018-11-13 罗天珍 分舱循环、喷淋溶氧型金属空气电池
CN108808176B (zh) * 2017-04-28 2021-12-10 罗天珍 分舱循环、喷淋溶氧型金属空气电池
CN108454367A (zh) * 2017-12-28 2018-08-28 江苏海德森能源有限公司 一种具有防潮功能的电动汽车锂电池
CN108454367B (zh) * 2017-12-28 2021-02-19 江苏欧力特能源科技有限公司 一种具有防潮功能的电动汽车锂电池
CN109638309A (zh) * 2018-12-14 2019-04-16 北京工业大学 一种气相逆流的无隔膜金属-含氧气体液流电池
CN109638309B (zh) * 2018-12-14 2022-03-29 北京工业大学 一种气相逆流的无隔膜金属-含氧气体液流电池
CN111905302A (zh) * 2019-05-08 2020-11-10 代傲航空(吉尔兴)有限公司 用于惰化空间的设备和方法
US11648510B2 (en) 2019-05-08 2023-05-16 Diehl Aviation Gilching Gmbh Apparatus and method for inerting a space

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