CN108232370A - 空气燃料电池及其空气通道结构件、组件、箱体结构 - Google Patents

空气燃料电池及其空气通道结构件、组件、箱体结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种空气燃料电池，包括外箱、上盖、串联阴极组件、若干金属阳极片、电池阳极接线端子、电池阴极接线端子；外箱内置有电解溶液；上盖设有若干通气槽；串联阴极组件包括安装有两电池阴极片的若干组件本体；金属阳极片置于两相邻组件本体的电池阴极片之间；电池阳极接线端子与电池阴极接线端子分别与金属阳极片串联。本发明还涉及空气通道结构件、空气通道组件、空气燃料电池箱体结构。本发明采用独特的空气通道结构，提供给电池阴极良好的空气流通环境，提高电化学反应效率，增大电池输出。本发明设计巧妙，结构合理，实用性强，便于推广。

Description

空气燃料电池及其空气通道结构件、组件、箱体结构
技术领域
本发明涉及空气燃料电池，尤其涉及空气燃料电池及其空气通道结构件、组件、箱体结构。
背景技术
燃料电池是将化学能直接转换为电能和热能的新型电池，其与常规电池的不同之处在于，只要有燃料和氧化剂供给，就会有持续不断的电力输出。它因具有能量转换效率高、无污染、启动快、电池寿命长、比功率、比能量高等优点，而在固定发电系统、现场用电源、分布式电源、空间飞行器电源及交通工具用电源方面有广阔的应用前景。而与传统电池相比，燃料电池的能量至少要高10倍。目前燃料电池主要包括碱性燃料电池磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化次燃料电池、质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池等，不管何种燃料电池，其结构中都必然包括阳极、阴极和位于阳极和阴极之间的电解质。
空气燃料电池或金属空气电池是一种介于原电池和燃料电池的“半燃料”电池，兼具原电池和燃料电池的特点，具有容量大、比能量高、成本低等优点，被认为是未来很有发展和应用前景的新型电池材料。金属-空气电池一般由空气阴极、电解液和金属阳极组成，金属阳极为商业的高纯铝和铝合金，因此，电池阴极直接决定了电池性能。阴极包含集流层、防水层和催化层，电池在催化层上发生氧化还原反应，三相反应界面是发生上述反应的场所，三相反应界面面积对空气电极的性能具有较大的影响。
传统的空气燃料电池结构简单，空气通道结构多为开敞式结构，靠自然的空气流动作为空气循环的动力，同时阴极反应因浸没在反应溶液中，在一定程度上与空气进行隔离，内部空气流通缓慢，电化学反应效率低下，急需一种新式的电池结构解决上述问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供空气燃料电池及其空气通道结构件、组件、箱体结构，采用独特的空气通道结构，提供给电池阴极良好的空气流通环境，提高电化学反应效率，增大电池输出。
本发明提供空气通道结构件，包括构件本体；所述构件本体包括两相互平行的通道分隔面、进液口；所述通道分隔面中部为开敞结构；两所述通道分隔面通过侧板连接为一整体；所述进液口位于两所述通道分隔面一端；两所述通道分隔面的另一端上设有出气槽；所述通道分隔面上还设有进气贯通槽；所述进气贯通槽与所述出气槽外部相连通；两所述通道分隔面内表面分别设有密封安装电池阴极片的阴极安装部。
进一步地，所述通道分隔面还设有集气槽；所述集气槽与所述出气槽连接；所述集气槽呈倒“V”字形；所述集气槽与所述出气槽连接处尺寸小于所述集气槽另一端尺寸。
进一步地，所述进气贯通槽内壁设有导气缺口。
进一步地，所述进液口为径缩通道口；所述进液口入口处面积最小。
空气通道组件，包括组件本体；所述组件本体包括空气出口、进气贯通槽、导气通道、进液口、阴极安装部；两电池阴极片分别密封安装于所述阴极安装部，两电池阴极片之间的空腔通过所述导气通道与所述进气贯通槽导通；外界空气通过所述进气贯通槽并流经所述导气通道进入两电池阴极片之间的空腔，最后至所述空气出口排出；所述进气贯通槽、所述导气通道、所述空腔、所述空气出口形成空气通道；所述空气通道与所述进液口通过电解溶液隔离。
进一步地，所述组件本体包括至少两构件本体；所述构件本体包括两相互平行的通道分隔面、进液口；所述通道分隔面中部为开敞结构；两所述通道分隔面通过侧板连接为一整体；所述进液口位于两所述通道分隔面一端；两所述通道分隔面的另一端上设有出气槽；两相邻所述构件本体的出气槽组成所述空气出口；两相邻所述构件本体上密封安装的电池阴极片形成所述空腔；所述通道分隔面上还设有进气贯通槽；所述进气贯通槽与所述出气槽外部相连通；两所述通道分隔面内表面分别设有密封安装电池阴极片的阴极安装部。
进一步地，所述组件本体还包括集气通道；所述集气通道分别与所述空气出口、所述空腔连通；所述集气通道截面形状呈倒“V”字形；所述集气通道与所述空气出口连接处尺寸小于所述集气通道与所述空腔连接处尺寸。
进一步地，所述进气贯通槽内壁设有导气缺口；两相邻所述构件本体的导气缺口形成所述导气通道。
进一步地，所述进液口为径缩通道口；所述进液口入口处面积最小。
空气燃料电池箱体结构，包括外箱、上盖、串联阴极组件；所述串联阴极组件安置于所述外箱内；所述外箱内置有电解溶液；所述上盖设有若干通气槽；所述串联阴极组件包括安装有两电池阴极片的若干组件本体；所述组件本体包括空气出口、进气贯通槽、导气通道、进液口、阴极安装部；所述空气出口正对所述上盖，两电池阴极片分别密封安装于所述阴极安装部，两电池阴极片之间的空腔通过所述导气通道与所述进气贯通槽导通；外界空气通过所述上盖一侧的所述通气槽进入所述进气贯通槽内，并流经所述导气通道进入两电池阴极片之间的空腔，最后至所述空气出口并通过所述上盖一侧的所述通气槽排出；所述进气贯通槽、所述导气通道、所述空腔、所述空气出口形成空气通道；所述空气通道与所述进液口通过电解溶液隔离。
进一步地，所述空气燃料电池箱体结构还设有空气输送装置；所述空气输送装置安装于所述上盖的通气槽处。
进一步地，所述组件本体包括至少两构件本体；所述构件本体包括两相互平行的通道分隔面、进液口；所述通道分隔面中部为开敞结构；两所述通道分隔面通过侧板连接为一整体；所述进液口位于两所述通道分隔面一端；两所述通道分隔面的另一端上设有出气槽；两相邻所述构件本体的出气槽组成所述空气出口；两相邻所述构件本体上密封安装的电池阴极片形成所述空腔；所述通道分隔面上还设有进气贯通槽；所述进气贯通槽与所述出气槽外部相连通；两所述通道分隔面内表面分别设有密封安装电池阴极片的阴极安装部。
进一步地，所述组件本体还包括集气通道；所述集气通道分别与所述空气出口、所述空腔连通；所述集气通道截面形状呈倒“V”字形；所述集气通道与所述空气出口连接处尺寸小于所述集气通道与所述空腔连接处尺寸。
进一步地，所述进气贯通槽内壁设有导气缺口；两相邻所述构件本体的导气缺口形成所述导气通道。
进一步地，所述进液口为径缩通道口；所述进液口入口处面积最小。
空气燃料电池，包括外箱、上盖、串联阴极组件、若干金属阳极片、电池阳极接线端子、电池阴极接线端子；所述外箱内置有电解溶液；所述上盖设有若干通气槽；所述串联阴极组件包括安装有两电池阴极片的若干组件本体；所述金属阳极片置于两相邻所述组件本体的电池阴极片之间；所述电池阳极接线端子与所述电池阴极接线端子分别与所述金属阳极片串联；若干所述金属阳极片之间相互串联；所述组件本体包括一空气通道、进液口；所述空气通道途经所述组件本体的两电池阴极片之间的空腔；所述空气通道的空气出口正对所述上盖；外界空气通过所述上盖一侧的所述通气槽进入所述空气通道，经所述空气出口并通过所述上盖一侧的所述通气槽排出；所述空气通道与所述进液口通过电解溶液隔离。
进一步地，所述组件本体还包括进气贯通槽、导气通道、阴极安装部；所述空气出口正对所述上盖，两电池阴极片分别密封安装于所述阴极安装部，两电池阴极片之间的空腔通过所述导气通道与所述进气贯通槽导通；外界空气通过所述上盖一侧的所述通气槽进入所述进气贯通槽内，并流经所述导气通道进入两电池阴极片之间的空腔，最后至所述空气出口并通过所述上盖一侧的所述通气槽排出；所述进气贯通槽、所述导气通道、所述空腔、所述空气出口形成空气通道。
进一步地，还设有空气输送装置；所述空气输送装置安装于所述上盖的通气槽处。
进一步地，所述组件本体包括至少两构件本体；所述构件本体包括两相互平行的通道分隔面、进液口；所述通道分隔面中部为开敞结构；两所述通道分隔面通过侧板连接为一整体；所述进液口位于两所述通道分隔面一端；两所述通道分隔面的另一端上设有出气槽；两相邻所述构件本体的出气槽组成所述空气出口；两相邻所述构件本体上密封安装的电池阴极片形成所述空腔；所述通道分隔面上还设有进气贯通槽；所述进气贯通槽与所述出气槽外部相连通；两所述通道分隔面内表面分别设有密封安装电池阴极片的阴极安装部。
进一步地，所述组件本体还包括集气通道；所述集气通道分别与所述空气出口、所述空腔连通；所述集气通道截面形状呈倒“V”字形；所述集气通道与所述空气出口连接处尺寸小于所述集气通道与所述空腔连接处尺寸。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种空气燃料电池，包括外箱、上盖、串联阴极组件、若干金属阳极片、电池阳极接线端子、电池阴极接线端子；外箱内置有电解溶液；上盖设有若干通气槽；串联阴极组件包括安装有两电池阴极片的若干组件本体；金属阳极片置于两相邻组件本体的电池阴极片之间；电池阳极接线端子与电池阴极接线端子分别与金属阳极片串联；若干金属阳极片之间相互串联；组件本体包括一空气通道、进液口；空气通道途经组件本体的两电池阴极片之间的空腔；空气通道的空气出口正对上盖；外界空气通过上盖一侧的通气槽进入空气通道，经空气出口并通过上盖一侧的通气槽排出；空气通道与进液口通过电解溶液隔离。本发明还涉及空气通道结构件、空气通道组件、空气燃料电池箱体结构。本发明采用独特的空气通道结构，提供给电池阴极良好的空气流通环境，提高电化学反应效率，增大电池输出。本发明设计巧妙，结构合理，实用性强，便于推广。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的空气燃料电池结构示意图；
图2为本发明的空气燃料电池局部结构示意图；
图3为本发明的串联阴极组件局部结构示意图；
图4为本发明的边构件与构件本体安装结构示意图；
图5为本发明的侧封板结构示意图；
图6为本发明的空气燃料电池原理示意图；
图7为本发明的空气通道组件结构示意图；
图8为本发明的空气通道组件内部轮廓示意图；
图9为本发明的空气通道组件局部结构示意图；
图10为本发明的空气通道结构件结构示意图一；
图11为本发明的空气通道结构件结构示意图二。
图中：外箱1、上盖2、通气槽21、串联阴极组件3、档条30、侧封板31、边构件32、构件本体33、通道分隔面330、集气槽331、阴极安装框332、导气缺口333、出气槽334、进气贯通槽34、进液框35、空气出口36、导气通道37、进液口38、金属阳极片4、电池阳极接线端子5、电池阴极接线端子6、连接线缆7、电池阴极片8。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明的空气通道结构件，如图7-11所示，包括构件本体33；构件本体33包括两相互平行的通道分隔面330、进液口38；通道分隔面330中部为开敞结构；两通道分隔面330通过侧板连接为一整体；进液口38位于两通道分隔面330一端；两通道分隔面330的另一端上设有出气槽334；通道分隔面330上还设有进气贯通槽34；进气贯通槽34与出气槽334外部相连通；两通道分隔面330内表面分别设有密封安装电池阴极片8的阴极安装部。
在一实施例中，如图9-11所示，阴极安装部为阴极安装框332；两电池阴极片8分别安装于构件本体33上的两阴极安装框332，将通道分隔面330中部的开敞结构封闭，使两通道分隔面330夹持的空腔在分隔面330范围内仅与进液口38连通，形成两独立的空间。
在一实施例中，如图8-11所示，通道分隔面330还设有集气槽331；集气槽331与出气槽334连接；集气槽331呈倒“V”字形，集气槽331与出气槽334连接处尺寸小于集气槽331另一端尺寸。集气槽331采用“V”字形收口设计，增大空气流动速率，提高整体空气流动量，提高反应效率。应当理解，此处的倒“V”字形为大体结构，包括但不限于梯形结构等，只要集气槽331沿着气体流通方向的尺寸呈变化趋势达到提高空气流动速率即可，这种尺寸变化可以是规则变化，或者不规则变化都应属于本申请保护范围。
在一实施例中，如图10、图11所示，进气贯通槽34内壁设有导气缺口333。两相邻的构件本体33的导气缺口333形成导气通道37，如图8所示，导气通道37连通两电池阴极片8之间的空腔与进气贯通槽34。
在一实施例中，如图11所示，进液口38为径缩通道口；进液口38入口处面积最小。进液口38采用倒“八”字形收口设计，使底部的电解溶液少，增大相邻构件本体33之间的反应电阻，形成各构件本体33内相对隔离的电解溶液的电化学反应环境，确保电化学反应的高效与稳定。其中，入口处面积为入口处的横截面面积，应当理解，此处的倒“八”字形为大体结构，包括但不限于梯形结构等，只要进液口38沿着电解溶液向下流通方向的尺寸呈变化趋势达到入口处截面积最小即可，这种尺寸变化可以是规则变化，或者不规则变化都应属于本申请保护范围。
本发明的空气通道组件，包括组件本体；如图3、图7、图11所示，组件本体包括空气出口36、进气贯通槽34、导气通道37、进液口38、阴极安装部；两电池阴极片8分别密封安装于阴极安装部，两电池阴极片8之间的空腔通过导气通道37与进气贯通槽34导通；外界空气通过进气贯通槽34并流经导气通道37进入两电池阴极片8之间的空腔，最后至空气出口36排出；进气贯通槽34、导气通道37、空腔、空气出口36形成空气通道；空气通道与进液口38通过电解溶液隔离。
在一实施例中，如图9-11所示，阴极安装部为阴极安装框332；两电池阴极片8分别安装于构件本体33上的两阴极安装框332，将通道分隔面330中部的开敞结构封闭，使两通道分隔面330夹持的空腔在分隔面330范围内仅与进液口38连通，形成两独立的空间。
在一实施例中，如图7、图10、图11所示，组件本体包括至少两构件本体33；构件本体33包括两相互平行的通道分隔面330、进液口38；通道分隔面330中部为开敞结构；两通道分隔面330通过侧板连接为一整体；进液口38位于两通道分隔面330一端；两通道分隔面330的另一端上设有出气槽334；两相邻构件本体33的出气槽334组成空气出口36；两相邻构件本体33上密封安装的电池阴极片8形成空腔；通道分隔面330上还设有进气贯通槽34；进气贯通槽34与出气槽334外部相连通；两通道分隔面330内表面分别设有密封安装电池阴极片8的阴极安装部。
应当理解，不同数量的构件本体33组成组件本体，得到具有若干空气出口36、若干对应的空气通道、若干对应的进液口38；如图2、图4所示，六个构件本体33与依次相互拼接为一整体，两侧分别拼接边构件32，其中，如图3、图4所示，边构件32结构与构件本体33近似，边构件32包括两相互平行的通道分隔面330，通道分隔面330中部为开敞结构；通道分隔面330上还设有进气贯通槽34，两通道分隔面330通过侧板连接为一整体；其中一侧的通道分隔面330上设有出气槽334，边构件32的进气贯通槽34与构件本体33的进气贯通槽34相互连通，边构件32的出气槽334与构件本体33的出气槽334组成空气出口36，最终形成七个空气出口36。
在一实施例中，组件本体还包括集气通道；集气通道分别与空气出口36、空腔连通；集气通道截面形状呈倒“V”字形；集气通道与空气出口36连接处尺寸小于集气通道与空腔连接处尺寸。如图8-11所示，通道分隔面330设有集气槽331；集气槽331与出气槽334连接；集气槽331呈倒“V”字形，集气槽331与出气槽334连接处尺寸小于集气槽331另一端尺寸。两相邻的构件本体33上的集气槽331拼接成集气通道，集气槽331采用“V”字形收口设计，增大空气流动速率，提高整体空气流动量，提高反应效率。应当理解，此处的倒“V”字形为大体结构，包括但不限于梯形结构等，只要集气槽331沿着气体流通方向的尺寸呈变化趋势达到提高空气流动速率即可，这种尺寸变化可以是规则变化，或者不规则变化都应属于本申请保护范围。
在一实施例中，如图10、图11所示，进气贯通槽34内壁设有导气缺口333。两相邻的构件本体33的导气缺口333形成导气通道37，如图8所示，导气通道37连通两电池阴极片8之间的空腔与进气贯通槽34。
在一实施例中，如图11所示，进液口38为径缩通道口；进液口38入口处面积最小。进液口38采用倒“八”字形收口设计，使底部的电解溶液少，增大相邻构件本体33之间的反应电阻，形成各构件本体33内相对隔离的电解溶液的电化学反应环境，确保电化学反应的高效与稳定。其中，入口处面积为入口处的横截面面积，应当理解，此处的倒“八”字形为大体结构，包括但不限于梯形结构等，只要进液口38沿着电解溶液向下流通方向的尺寸呈变化趋势达到入口处截面积最小即可，这种尺寸变化可以是规则变化，或者不规则变化都应属于本申请保护范围。
本发明的空气燃料电池箱体结构，如图1所示，包括外箱1、上盖2、串联阴极组件3；串联阴极组件3安置于外箱1内；外箱1内置有电解溶液；上盖2设有若干通气槽21；串联阴极组件3包括安装有两电池阴极片8的若干组件本体；如图3、图7、图11所示，组件本体包括空气出口36、进气贯通槽34、导气通道37、进液口38、阴极安装部；空气出口36正对上盖2，两电池阴极片8分别密封安装于阴极安装部，两电池阴极片8之间的空腔通过导气通道37与进气贯通槽34导通；外界空气通过上盖2一侧的通气槽21进入进气贯通槽34内，并流经导气通道37进入两电池阴极片8之间的空腔，最后至空气出口36并通过上盖2一侧的通气槽21排出；进气贯通槽34、导气通道37、空腔、空气出口36形成空气通道；空气通道与进液口38通过电解溶液隔离。
在一实施例中，空气燃料电池箱体结构还设有空气输送装置(图未示)；空气输送装置安装于上盖2的通气槽21处；空气输送装置为抽风装置；抽风装置正对空气出口36。应当理解，空气输送装置还可包括送风装置，送风装置安装于用于进气的通气槽21处，在本实施例中，抽风装置安装于用于排气的通气槽21处；空气输送装置采用强制出风，加速空气流通，为空气燃料电池提供充足的空气。
在一实施例中，如图7、图10、图11所示，组件本体包括至少两构件本体33；构件本体33包括两相互平行的通道分隔面330、进液口38；通道分隔面330中部为开敞结构；两通道分隔面330通过侧板连接为一整体；进液口38位于两通道分隔面330一端；两通道分隔面330的另一端上设有出气槽334；两相邻构件本体33的出气槽334组成空气出口36；两相邻构件本体33上密封安装的电池阴极片8形成空腔；通道分隔面330上还设有进气贯通槽34；进气贯通槽34与出气槽334外部相连通；两通道分隔面330内表面分别设有密封安装电池阴极片8的阴极安装部。
应当理解，不同数量的构件本体33组成组件本体，得到具有若干空气出口36、若干对应的空气通道、若干对应的进液口38；如图2、图4所示，串联阴极组件3还包括边构件32，六个构件本体33与依次相互拼接为一整体，两侧分别拼接边构件32，其中，如图3、图4所示，边构件32结构与构件本体33近似，边构件32包括两相互平行的通道分隔面330，通道分隔面330中部为开敞结构；通道分隔面330上还设有进气贯通槽34，两通道分隔面330通过侧板连接为一整体；其中一侧的通道分隔面330上设有出气槽334，边构件32的进气贯通槽34与构件本体33的进气贯通槽34相互连通，边构件32的出气槽334与构件本体33的出气槽334组成空气出口36，最终形成七个空气出口36。
在一实施例中，如图3-5所示，串联阴极组件3还包括侧封板31，两侧封板31分别与两侧的边构件32配合形成侧边封闭结构，其中，如图4、图5所示，边构件32下部设有的档条30与侧封板31下部设有的档条30接触，边构件32下部设有的进液框35与侧封板31下部设有的进液框35接触，形成侧边底部封闭结构，其中档条30上部为进气腔，档条30下部为进液腔，进气腔分别与进气贯通槽34、用于进气的通气槽21连通。应当理解，在本实施例中侧封板31与边构件32为独立结构，但在另一实施例中，侧封板31与边构件32可为一体结构；另一方面，在本实施例中侧封板31与边构件32安装于串联阴极组件3的宽边侧，如图1所示，采用图中结构时，上盖2上的宽边上的通气槽21用于进气，上盖2上的长边上的通气槽21用于排气；但在另一实施例中，侧封板31与边构件32安装于串联阴极组件3的长边侧；其中，宽边为宽度值所在边，长边为长度至所在边。
在一实施例中，组件本体还包括集气通道；集气通道分别与空气出口36、空腔连通；集气通道截面形状呈倒“V”字形；集气通道与空气出口36连接处尺寸小于集气通道与空腔连接处尺寸。如图8-11所示，通道分隔面330设有集气槽331；集气槽331与出气槽334连接；集气槽331呈倒“V”字形，集气槽331与出气槽334连接处尺寸小于集气槽331另一端尺寸。两相邻的构件本体33上的集气槽331拼接成集气通道，集气槽331采用“V”字形收口设计，增大空气流动速率，提高整体空气流动量，提高反应效率。应当理解，此处的倒“V”字形为大体结构，包括但不限于梯形结构等，只要集气槽331沿着气体流通方向的尺寸呈变化趋势达到提高空气流动速率即可，这种尺寸变化可以是规则变化，或者不规则变化都应属于本申请保护范围。
在一实施例中，如图10、图11所示，进气贯通槽34内壁设有导气缺口333。两相邻的构件本体33的导气缺口333形成导气通道37，如图8所示，导气通道37连通两电池阴极片8之间的空腔与进气贯通槽34。
在一实施例中，如图11所示，进液口38为径缩通道口；进液口38入口处面积最小。进液口38采用倒“八”字形收口设计，使底部的电解溶液少，增大相邻构件本体33之间的反应电阻，形成各构件本体33内相对隔离的电解溶液的电化学反应环境，确保电化学反应的高效与稳定。其中，入口处面积为入口处的横截面面积，应当理解，此处的倒“八”字形为大体结构，包括但不限于梯形结构等，只要进液口38沿着电解溶液向下流通方向的尺寸呈变化趋势达到入口处截面积最小即可，这种尺寸变化可以是规则变化，或者不规则变化都应属于本申请保护范围。
本发明的空气燃料电池，如图1、图2、图6所示，包括外箱1、上盖2、串联阴极组件3、若干金属阳极片4、电池阳极接线端子5、电池阴极接线端子6；外箱1内置有电解溶液；上盖2设有若干通气槽21；串联阴极组件3包括安装有两电池阴极片8的若干组件本体；金属阳极片4置于两相邻组件本体的电池阴极片8之间；电池阳极接线端子5与电池阴极接线端子6与金属阳极片4串联；若干金属阳极片4之间相互串联；组件本体包括一空气通道、进液口38；空气通道途经组件本体的两电池阴极片8之间的空腔；空气通道的空气出口36正对上盖2；外界空气通过上盖2一侧的通气槽21进入空气通道，经空气出口36并通过上盖2一侧的通气槽21排出；空气通道与进液口38通过电解溶液隔离。结合图2，图6，八片金属阳极片4通过连接线缆7相互串联，电池阳极接线端子5与电池阴极接线端子6与金属阳极片4串联，电化学反应开始后，通过电池阳极接线端子5与电池阴极接线端子6实现对外部用电设备的供电。
在一实施例中，如图7、图8所示，组件本体还包括进气贯通槽34、导气通道37、阴极安装部；空气出口36正对上盖2，两电池阴极片8分别密封安装于阴极安装部，两电池阴极片8之间的空腔通过导气通道37与进气贯通槽34导通；外界空气通过上盖2一侧的通气槽21进入进气贯通槽34内，并流经导气通道37进入两电池阴极片8之间的空腔，最后至空气出口36并通过上盖2一侧的通气槽21排出；进气贯通槽34、导气通道37、空腔、空气出口36形成空气通道。
在一实施例中，空气燃料电池箱体结构还设有空气输送装置；空气输送装置安装于上盖2的通气槽21处；空气输送装置为抽风装置；抽风装置正对空气出口36。应当理解，空气输送装置还可包括送风装置，送风装置安装于用于进气的通气槽21处，在本实施例中，抽风装置安装于用于排气的通气槽21处；空气输送装置采用强制出风，加速空气流通，为空气燃料电池提供充足的空气。其中，空气输送装置的电源可从自身发电侧(电池阳极接线端子5与电池阴极接线端子6)引出，也可外接电源(如其他蓄电设备或市电)。
在一实施例中，空气燃料电池还包括顶封盖(图未示)，顶封盖用于将隔离空气出口36，具体的顶封盖为一开有若干出口槽的面板，出口槽与空气出口36配合，顶封盖盖置于若干空气出口36上，隔离空气出口36内部空气与空气燃料电池内部电解溶液上部空间的空气，同时配合抽风装置，更高效的促进空气流通。应当理解，顶封盖可为独立结构，也可安装在上盖2上，或与上盖2一体成型。
在一实施例中，如图7、图10、图11所示，组件本体包括至少两构件本体33；构件本体33包括两相互平行的通道分隔面330、进液口38；通道分隔面330中部为开敞结构；两通道分隔面330通过侧板连接为一整体；进液口38位于两通道分隔面330一端；两通道分隔面330的另一端上设有出气槽334；两相邻构件本体33的出气槽334组成空气出口36；两相邻构件本体33上密封安装的电池阴极片8形成空腔；通道分隔面330上还设有进气贯通槽34；进气贯通槽34与出气槽334外部相连通；两通道分隔面330内表面分别设有密封安装电池阴极片8的阴极安装部。
应当理解，不同数量的构件本体33组成组件本体，得到具有若干空气出口36、若干对应的空气通道、若干对应的进液口38；如图2、图4所示，串联阴极组件3还包括边构件32，六个构件本体33与依次相互拼接为一整体，两侧分别拼接边构件32，其中，如图3、图4所示，边构件32结构与构件本体33近似，边构件32包括两相互平行的通道分隔面330，通道分隔面330中部为开敞结构；通道分隔面330上还设有进气贯通槽34，两通道分隔面330通过侧板连接为一整体；其中一侧的通道分隔面330上设有出气槽334，边构件32的进气贯通槽34与构件本体33的进气贯通槽34相互连通，边构件32的出气槽334与构件本体33的出气槽334组成空气出口36，最终形成七个空气出口36。
在一实施例中，如图3-5所示，串联阴极组件3还包括侧封板31，两侧封板31分别与两侧的边构件32配合形成侧边封闭结构，其中，如图4、图5所示，边构件32下部设有的档条30与侧封板31下部设有的档条30接触，边构件32下部设有的进液框35与侧封板31下部设有的进液框35接触，形成侧边底部封闭结构，其中档条30上部为进气腔，档条30下部为进液腔，进气腔分别与进气贯通槽34、用于进气的通气槽21连通。应当理解，在本实施例中侧封板31与边构件32为独立结构，但在另一实施例中，侧封板31与边构件32可为一体结构；另一方面，在本实施例中侧封板31与边构件32安装于串联阴极组件3的宽边侧，如图1所示，采用图中结构时，上盖2上的宽边上的通气槽21用于进气，上盖2上的长边上的通气槽21用于排气；但在另一实施例中，侧封板31与边构件32安装于串联阴极组件3的长边侧；其中，宽边为宽度值所在边，长边为长度至所在边。
在一实施例中，组件本体还包括集气通道；集气通道分别与空气出口36、空腔连通；集气通道截面形状呈倒“V”字形；集气通道与空气出口36连接处尺寸小于集气通道与空腔连接处尺寸。如图8-11所示，通道分隔面330设有集气槽331；集气槽331与出气槽334连接；集气槽331呈倒“V”字形，集气槽331与出气槽334连接处尺寸小于集气槽331另一端尺寸。两相邻的构件本体33上的集气槽331拼接成集气通道，集气槽331采用“V”字形收口设计，增大空气流动速率，提高整体空气流动量，提高反应效率。应当理解，此处的倒“V”字形为大体结构，包括但不限于梯形结构等，只要集气槽331沿着气体流通方向的尺寸呈变化趋势达到提高空气流动速率即可，这种尺寸变化可以是规则变化，或者不规则变化都应属于本申请保护范围。
在一实施例中，如图10、图11所示，进气贯通槽34内壁设有导气缺口333。两相邻的构件本体33的导气缺口333形成导气通道37，如图8所示，导气通道37连通两电池阴极片8之间的空腔与进气贯通槽34。
在一实施例中，如图11所示，进液口38为径缩通道口；进液口38入口处面积最小。进液口38采用倒“八”字形收口设计，使底部的电解溶液少，增大相邻构件本体33之间的反应电阻，形成各构件本体33内相对隔离的电解溶液的电化学反应环境，确保电化学反应的高效与稳定。其中，入口处面积为入口处的横截面面积，应当理解，此处的倒“八”字形为大体结构，包括但不限于梯形结构等，只要进液口38沿着电解溶液向下流通方向的尺寸呈变化趋势达到入口处截面积最小即可，这种尺寸变化可以是规则变化，或者不规则变化都应属于本申请保护范围。
本发明提供一种空气燃料电池，包括外箱、上盖、串联阴极组件、若干金属阳极片、电池阳极接线端子、电池阴极接线端子；外箱内置有电解溶液；上盖设有若干通气槽；串联阴极组件包括安装有两电池阴极片的若干组件本体；金属阳极片置于两相邻组件本体的电池阴极片之间；电池阳极接线端子与电池阴极接线端子分别与金属阳极片串联；若干金属阳极片之间相互串联；组件本体包括一空气通道、进液口；空气通道途经组件本体的两电池阴极片之间的空腔；空气通道的空气出口正对上盖；外界空气通过上盖一侧的通气槽进入空气通道，经空气出口并通过上盖一侧的通气槽排出；空气通道与进液口通过电解溶液隔离。本发明还涉及空气通道结构件、空气通道组件、空气燃料电池箱体结构。本发明采用独特的空气通道结构，提供给电池阴极良好的空气流通环境，提高电化学反应效率，增大电池输出。本发明设计巧妙，结构合理，实用性强，便于推广。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (20)

1.空气通道结构件，其特征在于：包括构件本体；所述构件本体包括两相互平行的通道分隔面、进液口；所述通道分隔面中部为开敞结构；两所述通道分隔面通过侧板连接为一整体；所述进液口位于两所述通道分隔面一端；两所述通道分隔面的另一端上设有出气槽；所述通道分隔面上还设有进气贯通槽；所述进气贯通槽与所述出气槽外部相连通；两所述通道分隔面内表面分别设有密封安装电池阴极片的阴极安装部。
2.如权利要求1所述的空气通道结构件，其特征在于：所述通道分隔面还设有集气槽；所述集气槽与所述出气槽连接；所述集气槽呈倒“V”字形；所述集气槽与所述出气槽连接处尺寸小于所述集气槽另一端尺寸。
3.如权利要求1所述的空气通道结构件，其特征在于：所述进气贯通槽内壁设有导气缺口。
4.如权利要求1所述的空气通道结构件，其特征在于：所述进液口为径缩通道口；所述进液口入口处面积最小。
5.空气通道组件，其特征在于：包括组件本体；所述组件本体包括空气出口、进气贯通槽、导气通道、进液口、阴极安装部；两电池阴极片分别密封安装于所述阴极安装部，两电池阴极片之间的空腔通过所述导气通道与所述进气贯通槽导通；外界空气通过所述进气贯通槽并流经所述导气通道进入两电池阴极片之间的空腔，最后至所述空气出口排出；所述进气贯通槽、所述导气通道、所述空腔、所述空气出口形成空气通道；所述空气通道与所述进液口通过电解溶液隔离。
6.如权利要求5所述的空气通道组件，其特征在于：所述组件本体包括至少两构件本体；所述构件本体包括两相互平行的通道分隔面、进液口；所述通道分隔面中部为开敞结构；两所述通道分隔面通过侧板连接为一整体；所述进液口位于两所述通道分隔面一端；两所述通道分隔面的另一端上设有出气槽；两相邻所述构件本体的出气槽组成所述空气出口；两相邻所述构件本体上密封安装的电池阴极片形成所述空腔；所述通道分隔面上还设有进气贯通槽；所述进气贯通槽与所述出气槽外部相连通；两所述通道分隔面内表面分别设有密封安装电池阴极片的阴极安装部。
7.如权利要求5所述的空气通道组件，其特征在于：所述组件本体还包括集气通道；所述集气通道分别与所述空气出口、所述空腔连通；所述集气通道截面形状呈倒“V”字形；所述集气通道与所述空气出口连接处尺寸小于所述集气通道与所述空腔连接处尺寸。
8.如权利要求6所述的空气通道组件，其特征在于：所述进气贯通槽内壁设有导气缺口；两相邻所述构件本体的导气缺口形成所述导气通道。
9.如权利要求5-8任一项所述的空气通道组件，其特征在于：所述进液口为径缩通道口；所述进液口入口处面积最小。
10.空气燃料电池箱体结构，其特征在于：包括外箱、上盖、串联阴极组件；所述串联阴极组件安置于所述外箱内；所述外箱内置有电解溶液；所述上盖设有若干通气槽；所述串联阴极组件包括安装有两电池阴极片的若干组件本体；所述组件本体包括空气出口、进气贯通槽、导气通道、进液口、阴极安装部；所述空气出口正对所述上盖，两电池阴极片分别密封安装于所述阴极安装部，两电池阴极片之间的空腔通过所述导气通道与所述进气贯通槽导通；外界空气通过所述上盖一侧的所述通气槽进入所述进气贯通槽内，并流经所述导气通道进入两电池阴极片之间的空腔，最后至所述空气出口并通过所述上盖一侧的所述通气槽排出；所述进气贯通槽、所述导气通道、所述空腔、所述空气出口形成空气通道；所述空气通道与所述进液口通过电解溶液隔离。
11.如权利要求10所述的空气燃料电池箱体结构，其特征在于：所述空气燃料电池箱体结构还设有空气输送装置；所述空气输送装置安装于所述上盖的通气槽处。
12.如权利要求10所述的空气燃料电池箱体结构，其特征在于：所述组件本体包括至少两构件本体；所述构件本体包括两相互平行的通道分隔面、进液口；所述通道分隔面中部为开敞结构；两所述通道分隔面通过侧板连接为一整体；所述进液口位于两所述通道分隔面一端；两所述通道分隔面的另一端上设有出气槽；两相邻所述构件本体的出气槽组成所述空气出口；两相邻所述构件本体上密封安装的电池阴极片形成所述空腔；所述通道分隔面上还设有进气贯通槽；所述进气贯通槽与所述出气槽外部相连通；两所述通道分隔面内表面分别设有密封安装电池阴极片的阴极安装部。
13.如权利要求10所述的空气燃料电池箱体结构，其特征在于：所述组件本体还包括集气通道；所述集气通道分别与所述空气出口、所述空腔连通；所述集气通道截面形状呈倒“V”字形；所述集气通道与所述空气出口连接处尺寸小于所述集气通道与所述空腔连接处尺寸。
14.如权利要求12所述的空气燃料电池箱体结构，其特征在于：所述进气贯通槽内壁设有导气缺口；两相邻所述构件本体的导气缺口形成所述导气通道。
15.如权利要求10-14任一项所述的空气燃料电池箱体结构，其特征在于：所述进液口为径缩通道口；所述进液口入口处面积最小。
16.空气燃料电池，其特征在于：包括外箱、上盖、串联阴极组件、若干金属阳极片、电池阳极接线端子、电池阴极接线端子；所述外箱内置有电解溶液；所述上盖设有若干通气槽；所述串联阴极组件包括安装有两电池阴极片的若干组件本体；所述金属阳极片置于两相邻所述组件本体的电池阴极片之间；所述电池阳极接线端子与所述电池阴极接线端子分别与所述金属阳极片串联；若干所述金属阳极片之间相互串联；所述组件本体包括一空气通道、进液口；所述空气通道途经所述组件本体的两电池阴极片之间的空腔；所述空气通道的空气出口正对所述上盖；外界空气通过所述上盖一侧的所述通气槽进入所述空气通道，经所述空气出口并通过所述上盖一侧的所述通气槽排出；所述空气通道与所述进液口通过电解溶液隔离。
17.如权利要求16所述的空气燃料电池，其特征在于：所述组件本体还包括进气贯通槽、导气通道、阴极安装部；所述空气出口正对所述上盖，两电池阴极片分别密封安装于所述阴极安装部，两电池阴极片之间的空腔通过所述导气通道与所述进气贯通槽导通；外界空气通过所述上盖一侧的所述通气槽进入所述进气贯通槽内，并流经所述导气通道进入两电池阴极片之间的空腔，最后至所述空气出口并通过所述上盖一侧的所述通气槽排出；所述进气贯通槽、所述导气通道、所述空腔、所述空气出口形成空气通道。
18.如权利要求16所述的空气燃料电池，其特征在于：还设有空气输送装置；所述空气输送装置安装于所述上盖的通气槽处。
19.如权利要求16所述的空气燃料电池，其特征在于：所述组件本体包括至少两构件本体；所述构件本体包括两相互平行的通道分隔面、进液口；所述通道分隔面中部为开敞结构；两所述通道分隔面通过侧板连接为一整体；所述进液口位于两所述通道分隔面一端；两所述通道分隔面的另一端上设有出气槽；两相邻所述构件本体的出气槽组成所述空气出口；两相邻所述构件本体上密封安装的电池阴极片形成所述空腔；所述通道分隔面上还设有进气贯通槽；所述进气贯通槽与所述出气槽外部相连通；两所述通道分隔面内表面分别设有密封安装电池阴极片的阴极安装部。
20.如权利要求16所述的空气燃料电池，其特征在于：所述组件本体还包括集气通道；所述集气通道分别与所述空气出口、所述空腔连通；所述集气通道截面形状呈倒“V”字形；所述集气通道与所述空气出口连接处尺寸小于所述集气通道与所述空腔连接处尺寸。
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