CN111509335A - 一种金属空气电池 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源电池技术领域，公开了一种金属空气电池，包括电池外壳、金属电极、阴极和电解液腔体，还包括集水部，集水部包括凝水元件和第一管路，凝水元件的出水端与第一管路的第一端口相对应，第一管路的第二端口与电解液腔体连通，集水部还包括集水漏斗，集水漏斗与第一管路的第一端口连通，凝水元件设在集水漏斗上方，金属电极与电池外壳为可拆卸连接。本发明的有益效果是实现从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，保证了电解液的充足，避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，绿色环保。

Description

一种金属空气电池

技术领域

本发明涉及新能源电池技术领域，特别涉及一种金属空气电池。

背景技术

金属空气电池是将金属材料(如镁、锌、锂、铝等)的化学能直接转化为电能的化学电源，其系统结构主要包括金属阳极、空气阴极、电解质(氢氧化钠、氯化钠等水溶液)和电池封装结构，仅需提供金属阳极材料和水便可维持电池的正常运作。因此它是一种无污染、长效、稳定可靠的电源，对环境十分友好。金属空气电池的电池反应消耗空气中的氧、金属阳极材料和水，空气中的氧被认为是无限量的，而金属阳极材料的量决定了电池的理论容量。现有的金属空气电池一般是封装好的，如果内部电解液量不够，就会影响电池寿命，导致阳极材料的浪费；即使在封装之前装入大量的电解液，不仅增加了电池的体积，仍然不能保证水供应充足，不能实现电池的可持续利用，从而影响用户的使用体验。

发明内容

本发明实施例提供了一种金属空气电池，以解决金属空气电池不能保证水供应充足的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

在一些可选实施例中，本发明实施例提供了一种金属空气电池，包括电池外壳、金属电极、阴极和电解液腔体，还包括集水部，集水部包括凝水元件和第一管路，凝水元件的出水端与第一管路的第一端口相对应，第一管路的第二端口与电解液腔体连通。

可选地，集水部还包括集水漏斗，集水漏斗与第一管路的第一端口连通，凝水元件设在集水漏斗上方。

可选地，凝水元件为非均匀润湿性纳米材料。

可选地，第一管路靠近电解液腔体处还设有Janus膜组件。

可选地，金属空气电池还包括设在第一管路内部的过滤层，过滤层的材质为亲水性材料。

可选地，第一管路的中段设有第一支路，第一支路的第一端口与第一管路连通，第一支路的第二端口与外界连通。

可选地，第一支路的第二端口设有单向阀。

可选地，第一支路为向下弯折的弧形管路。

可选地，金属空气电池还包括网状结构的集水壳体，集水部设置在集水壳体内部。

可选地，金属电极与电池外壳为可拆卸连接。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：实现从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，保证了电解液的充足，避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，绿色环保。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种金属空气电池的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种金属空气电池的集水部结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的Janus膜组件的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

在一些可选实施例中，提供了一种金属空气电池，包括电池外壳1、金属电极2、阴极3和电解液腔体4，还包括集水部，集水部包括凝水元件6和第一管路5，凝水元件6的出水端与第一管路5的第一端口相对应，第一管路5的第二端口与电解液腔体4连通。

本文中，第一管路5包括第一端口和第二端口，第一管路5可以为竖直设置，第一管路5的上端口为第一端口，即，第一管路5的与凝水元件6出水端相对应位置的端口为第一端口，第一管路5的第二端口与电解液腔体4连通。

可选地，第二端口与电解液腔体4的连接方式不作限定，可以采用超声波焊接的方法，焊接强度高，密封性好，将第一管路5的第二端口焊接在电解液腔体4的开孔处，焊接强度高，密封性好。这样第一管路5与金属空气电池的固定会更加牢固。

可选地，金属空气电池的金属电极2不做限定，可以为金属铝，其单位质量的能量的实际值是铅酸电池的8倍，是镍氢电池的5.8倍，是锂电池的2.3倍，具有理论容量高，消耗功率低，质量轻，资源丰富且易加工等优点。空气阴极3基本不占用电池体积，电池体积主要由金属电极2材料和电解液体积决定。为了保证电池系统在设计寿命内有足够的水的供应，使电解液完全浸没金属电极2，如果采用一次性加足电解液的方式进行封装的话，则电池体积的60％以上是被水占据的，因此要实现金属空气电池的小型化，主要解决途径就是实现空气电池持续补给水的功能。可以采用的其中一种方法就是，采用人工添加的方法，这种方法，操作麻烦，易产生故障，不仅无法保证水供应充足，还会增加成本，而且影响用户的使用体验。因此，本发明提供的金属空气电池，包括电池外壳1、金属电极2、阴极3和电解液腔体4，还包括集水部，集水部包括凝水元件6和第一管路5，凝水元件6的出水端与第一管路5的第一端口相对应，第一管路5的第二端口与电解液腔体4连通，这样，可以实现从空气中获取水分，利用低能耗的方式进行集水，无需外界的额外的能量供应，无需人工操作，可持续利用，绿色环保。

可选地，集水部还包括集水漏斗51，集水漏斗51与第一管路5的第一端口连通，凝水元件6设在集水漏斗51上方。

可选地，凝水元件6也可以固定在集水漏斗51的内壁上，其固定方式这里不作限定，可以为超声波焊接，焊接强度高，密封性好，这样从凝水元件6流下的水通过与集水漏斗51内壁的接触部分，起到了很好的引流作用，并且，这样，凝水元件6与集水壳体7不接触，避免了集水壳体7上的杂质和灰尘污染凝水元件6上的水分。

这样，实现了从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，绿色环保，过程也无需人工操作，大大提高了用户的使用体验。

可选地，凝水元件6为非均匀润湿性纳米材料。凝水元件6利用非均匀润湿性纳米材料的表面润湿性的差异，将空气中的水蒸气转化为液态水并收集起来，起到凝水、集水的作用。

可选地，凝水元件6的固定方式不作限定，凝水元件6可以固定在集水壳体7顶部内表面，其固定方式这里不作限定，可以为在集水壳体7上设置有凹槽，在凝水元件6的上端部设有凸块，将凝水元件6的凸块与集水壳体7上的凹槽相卡紧，这样，凝水元件6与集水漏斗51不接触，避免了凝水元件6与集水漏斗51内壁接触污染。

可选地，凝水元件6的形状不做限定，可以为倾斜的平面板状物，这样，凝水元件6凝集的水分可以沿倾斜的平面流下，流入集水漏斗51中。这样，可以实现从空气中获取水分，利用低能耗的方式进行集水，无需外界的额外的能量供应，无需人工操作，可持续利用，绿色环保。

可选地，凝水元件6可以为倾斜的有弧度的板面，凝水元件6的弧度可以为两端凸起中间凹陷的曲面，这样的形状可以对凝水元件6凝集的水分起到引流的作用，方便凝集的水分流入集水漏斗51中。这样，可以实现从空气中获取水分，利用低能耗的方式进行集水，无需外界的额外的能量供应，无需人工操作，可持续利用，绿色环保。

可选地，凝水元件6的设计可以采用仿生学的方法，模仿沙漠甲虫背部集水的超疏水-亲水表面，创建非均匀润湿性表面，此表面既有亲水区域又有超疏水区域，当空气中的水汽接触到非均匀润湿性表面的时候，水汽优先在亲水表面凝结变大，在体积达到一定程度时，水滴在超疏水涂层的协同作用下实现快速脱附，然后，滴落至集水漏斗51中。实验结果显示，采用25平方厘米的非均匀润湿性表面，在相对湿度40％的环境下，凝水速率可以达到0.1克每小时；在相对湿度60％的环境下，凝水速率可以达到0.2克每小时；在相对湿度80％的环境下，凝水速率可以达到1克每小时。实验结果表明，即使在低湿度情况下，如相对湿度为40％的环境下，25平方厘米的凝水元件6也可以达到0.1克每小时的凝水速率，完全可以满足0.9kg金属铝作为金属电极2，累计使用4年的情况下对水的需求。所以凝水元件适用的空气相对湿度范围较宽，可以适用空气相对湿度在30％至100％的范围内。这样，实现了从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，既避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，绿色环保，过程也无需人工操作，大大提高了用户的使用体验。

可选地，凝水元件6还可以模仿蜘蛛丝的结构，构成超亲水-亲水树状结构，树状结构表面不均匀分布着亲水性不同的区域，同样形成非均匀润湿性表面，树干部分可设计成超疏水凹槽结构，当空气中的水汽接触到非均匀润湿性表面的时候，水汽优先在超亲水表面凝结变大，在体积达到一定程度时，水滴在超疏水凹槽的引流作用下实现快速脱附，然后，滴落至集水漏斗51中。

可选地，凝水元件6还可以模仿仙人掌刺的结构，构成超亲水-亲水树状结构，树状结构表面不均匀分布着亲水性不同的区域，越接近“树干”，“树枝”表面亲水性越强，同样形成非均匀润湿性表面，因表面润湿性的差异，水滴在亲水性强的区域汇集，最后汇集到“树干”(超疏水凹槽结构)，滴落至集水漏斗51中。

可选地，金属空气电池的形状可以为能够用在行车记录仪内的电池形状，金属空气电池的使用没有时间的限制，不分昼夜，可以24小时持续工作，没有电池系统寿命的局限。

可选地，凝水元件6的非均匀润湿性表面的纳米复合结构可以通过喷涂、浸涂、电化学腐蚀、飞秒激光等方法构建，可以在已有基材表面构造涂层。文中所述基材可以采用太阳能驱动的半导体冷凝片，这样，可以进一步降低非均匀润湿性表面的温度，提高凝水效果，实现从空气中获取水分，利用低能耗的方式进行集水，无需外界的额外的能量供应，无需人工操作，可持续利用，绿色环保。

可选地，第一管路5靠近电解液腔体4处还设有Janus膜组件。Janus膜组件包括不锈钢圆盘551、Janus膜552和密封圈553。进入第一管路5的水将通过过滤层54，再通过Janus膜组件的位置。

可选地，Janus膜组件55采用过滤器滤框的方式安装，中心部分面积较小，外圈面积较大，Janus膜552安装在中间留空的上下两片不锈钢圆盘551之间，利用密封圈553压紧密封，这种装配方式更加稳定牢固。

本文中，Janus膜552可以为上表面具有超疏水性而下表面具有亲水性的材料，当水从上端滴落在超疏水侧表面时，由于湿润性差异，亲水侧会自发的吸收并传递水滴。而当亲水侧被水充满并湿润了Janus膜552的亲水表面时，Janus膜552的疏水表面会阻止水分通过。这样，就使得液态水只能从Janus膜组件55的疏水表面进入，而不能反向流通，当有水留积在第一管路5中时，由于Janus膜组件55的存在，使没过Janus膜组件55的水分密封了第一管路5的第二端口，并且有效防止了有空气通过第一管道5从第二端口排出。

可选地，Janus膜552可以选用三氧化二铝的陶瓷膜或者高分子膜，实现单向通水的性能，由于上表面超疏水而下表面亲水导致的润湿性差异，亲水侧会自发的吸收并传递水，能够实现水分只能自上而下进入电池腔而不能反向通过，避免水在第一管路5中倒流，即，实现水分只能自上而下进入电池腔，而不能反向通过，避免了电池腔中电解液的流失。

可选地，Janus膜552可单向通水，上表面超疏水，下表面亲水，能够实现水分只能自上而下进入电池腔而不能反向通过，也保证了电解液不会进入第一管路5而被稀释。

可选地，Janus膜组件55可以通过压紧螺栓的方式固定在第一管路5中，压紧螺栓的个数不作限定，可以为四个，固定得更加牢固。

可选地，金属空气电池还包括设在第一管路5内部的过滤层，过滤层的材质为亲水性材料。

可选地，过滤层54的材质可以为主要由活性炭构成的亲水性过滤层，活性炭材质的过滤层54，不仅可以过滤水中的杂质，阻隔灰尘、污垢以及其他杂物，还可以吸附水中的铅等重金属元素，使水质更佳，过滤掉水中的杂质，保证进入电解液腔内的水的纯净度。

可选地，过滤层54可以通过压紧螺栓的方式固定在第一管路5中，压紧螺栓的个数不作限定，可以为四个，固定得更加牢固。

可选地，过滤层54设置在紧靠第一支路52的下方，多余液态水被第一支路52溢出的过程中，可以带走之前被过滤留下的杂质，达到清洗过滤器的作用，这样，实现从空气中获取水分，利用低能耗的方式进行集水，无需外界的额外的能量供应，无需人工操作，可持续利用，绿色环保。

可选地，第一管路5的中段设有第一支路，第一支路的第一端口与第一管路5连通，第一支路的第二端口与外界连通。

本文中，由于Janus膜552上下两侧亲疏水性(即润湿性)的差异，水可以自上而下通过具有上部疏水而下部亲水的Janus膜552，不可以自下而上通过具有上部疏水而下部亲水的Janus膜552。膜孔可能被润湿的状况通常用液体进入压力(Liquid entry pressure,LEP)来表示，用下式算出：LEP＝-2σcosθ/γ，式中，σ、θ、γ分别是表示液体表面张力、杨氏水接触角和最大孔径。LEP值越低，膜孔被润湿的可能性就越大。

可选地，第一支路52的位置可通过计算Janus膜552的疏水侧的LEP数值来确定，以使达到溢水状态时，Janus膜552上方对应水量的静压值小于Janus膜552的LEP数值，保证溢水状态时，水不会在静压力作用下，自上而下通过Janus膜552，对Janus膜552组件55造成损坏，起到很好的供水速度超过用水速度时的溢水效果。

这样，实现了从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，绿色环保，过程也无需人工操作，大大提高了用户的使用体验。

可选地，第一支路的第二端口设有单向阀53。单向阀53包括阀体、进水端和出水端，这里对单向阀53的型号不作限定，可以使流体只能从进水端流入通过阀体，从出水端流出，不能使出水端的任何流体介质通过阀体到达进水端，在第一支路52的远离第一管路5的一端设有单向阀53，可以有效阻止杂质进入第一支路52，进而污染通过第一管路5的水。当集水部的集水量大于与其相连的其他用水装置的需水量时，第一支路52可以用于排出多余的液态水。在第一支路52远离第一管路5的一端设有单向阀53，既可以保证集水量超出用水需求时及时排出水分，还可以在集水部的集水量正好满足用水需求或小于用水需求的时候，有效防止有水回流，并阻止其他杂质从第一支路52的出水口进入第一支路52，也保证了电解液不会进入第一管路5而被稀释。起到很好的供水速度超过用水速度时的溢水效果。

这样，实现了从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，绿色环保，过程也无需人工操作，大大提高了用户的使用体验。

可选地，第一支路为向下弯折的弧形管路，起到很好的供水速度超过用水速度时的溢水效果。

可选地，本发明对第一支路52的形状不作限定，可以为龙头形状，即第一支路52与第一管路5连通的一端横截面积较大，第一支路52远离第一管路5向外溢水的一端横截面积较小，形成一个向下弯折管径逐渐减小的可以通水的管路。

这样，实现了从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，绿色环保，过程也无需人工操作，大大提高了用户的使用体验。

可选地，金属空气电池还包括网状结构的集水壳体7，集水部设置在集水壳体7内部。

可选地，集水壳体7为网状结构。网状结构的集水壳体7需有良好的通风性能，并具有防尘功能，在不影响空气流通的情况下，防止尘土颗粒和小昆虫进入集水壳体7内部。

可选地，集水壳体7的材质不作限定，可以为高分子材质，这样，集水壳体7需有良好的通风性能，过滤性能更好，可以作为空气进入集水部的第一道防线，并具有防尘功能，在不影响空气流通的情况下，防止尘土颗粒和小昆虫进入集水壳体7内部。

可选地，集水壳体7的网状结构材质可以为尼龙材质，这样，集水壳体7需有良好的通风性能，尼龙材质质轻，使金属空气电池，更加轻便，并具有防尘功能，在不影响空气流通的情况下，防止尘土颗粒和小昆虫进入集水壳体7内部。

可选地，集水壳体7的网状结构材质可以为金属材质，这样，集水壳体7需有良好的通风性能，金属材质更具有支撑力，使集水壳体7形状更加稳定，不易被破坏，并具有防尘功能，在不影响空气流通的情况下，防止尘土颗粒和小昆虫进入集水壳体7内部。

这样，实现从空气中获取水分，利用低能耗的方式进行集水，无需外界的额外的能量供应，无需人工操作，可持续利用，绿色环保。

可选地，集水壳体7与电池外壳1为可拆卸连接。

可选地，本文对可拆卸连接方式不作限定，可以为在电池外壳1上设置有凹槽，在集水壳体7与电池外壳1相连处设有凸块，将集水壳体7的凸块在电池外壳1上的凹槽相卡紧，在电池外壳1和集水壳体7的另一侧连接处，可以通过铰链连接。当需要打开集水壳体7对集水部进行维修等操作时，只需将卡在电池外壳1上凹槽里的凸块拔出，即可打开集水壳体7，对集水部进行维修。

这样，实现了从空气中获取水分，并且实现水分只能自上而下进入电池腔，而不能反向通过，避免了电池腔中电解液的流失，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，既避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，过程也无需人工操作，大大提高了用户的使用体验。而且，本发明提供的金属空气电池清洗方便，只需向集水漏斗51内添加水，或者集水漏斗51处于溢水状态时，水就会从第一支路52中流出，并完成过滤器的冲洗，应用范围广泛，可以用作路灯供电，节能环保。

可选地，金属电极2与电池外壳1为可拆卸连接。本文对可拆卸连接方式不作限定，可以为在电池外壳1安装金属电极2处设有凹槽，将金属电极2插接在电池外壳1的凹槽内，当金属电极2耗尽时，即可插入新的金属电极2，使金属空气电池可以继续使用，这样，实现了从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，其中，金属电极2与电池外壳1的可拆卸连接设计，当金属电极2耗尽时，可以更换新的金属电极2，实现了电池的可持续利用，绿色环保。

可选地，电池外壳1插接金属电极2处还可以设置带有螺纹的插孔，在金属电极2的一端的表面也为螺纹结构，这样，就可以通过旋转的方式，把金属电极2固定在电池外壳1的插孔内。这样，实现了从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，其中，金属电极2与电池外壳1的可拆卸连接设计，当金属电极2耗尽时，可以更换新的金属电极2，实现了电池的可持续利用，绿色环保。

可选地，阴极3表面设有绝缘贴膜。绝缘贴膜可以隔绝空气和水通过绝缘贴膜隔绝的两面，并且绝缘贴膜的绝缘性能也十分必要，防止将阴极3误搭接在其他可导电处，消耗金属电极2和电解液，或发生其他危险情况。

可选地，绝缘贴膜的材质不作限定，可以为可以多次粘贴的塑料薄膜，当一段时间不需要金属空气电池供电时，还可以将绝缘贴再次粘贴在阴极3表面，十分方便。在金属空气电池未使用的情况下，金属空气电池的金属电极2也是浸在电解液中，为了防止在不使用时，金属空气电池内部持续进行化学反应，金属空气电池在出厂时，阴极3表面就设有绝缘贴膜，这样有效防止了空气和水进入空气电池损耗金属电极2。当需要金属空气电池供电时，即可揭下阴极3表面的绝缘贴膜，空气和水进入金属空气电池中，金属空气电池进行供电。

这样，实现了从空气中获取水分，利用低能耗地集水方式，满足金属空气电池对水的需求，不仅保证了电解液的充足，还大大减小了金属空气电池的体积，避免了金属材料的浪费，实现了电池的可持续利用，绿色环保。

本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种金属空气电池，包括电池外壳、金属电极、阴极和电解液腔体，其特征在于，还包括集水部，所述集水部包括凝水元件和第一管路，所述凝水元件的出水端与所述第一管路的第一端口相对应，所述第一管路的第二端口与所述电解液腔体连通。

2.如权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于，所述集水部还包括集水漏斗，所述集水漏斗与所述第一管路的第一端口连通，所述凝水元件设在所述集水漏斗上方。

3.如权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于，所述凝水元件为非均匀润湿性纳米材料。

4.如权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于，所述第一管路靠近所述电解液腔体处还设有Janus膜组件。

5.如权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于，还包括设在所述第一管路内部的过滤层，所述过滤层的材质为亲水性材料。

6.如权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于，所述第一管路的中段设有第一支路，所述第一支路的第一端口与所述第一管路连通，所述第一支路的第二端口与外界连通。

7.如权利要求6所述的金属空气电池，其特征在于，所述第一支路的第二端口设有单向阀。

8.如权利要求6所述的金属空气电池，其特征在于，所述第一支路为向下弯折的弧形管路。

9.如权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于，还包括网状结构的集水壳体，所述集水部设置在所述集水壳体内部。

10.如权利要求1所述的金属空气电池，其特征在于，所述金属电极与所述电池外壳为可拆卸连接。

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