CN202084614U - 一种新型金属燃料电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型金属燃料电池，包括电解槽、以及设置在电解槽内的金属阳极、空气电极和电解液，还包括设置在电解槽上能使金属阳极、空气电极与电解液分开的分离装置；本实用新型结构简单，能够解决在金属燃料电池开路状态下自腐蚀的问题，保护金属阳极，延长电池的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属燃料电池，尤其是涉及一种能解决电池在开路状态下自腐蚀的新型金属燃料电池。
背景技术
随着科学技术迅速发展，人民的生活水平日益提高，使人们对电池产品的用途不断扩展，电池的用量迅猛增长。同时各种新型电子产品功能越来越全，功率越来越大，消耗的能量越来越高，对电池的品种和性能要求也不断提高。而目前市场上大量流行铅酸电池、锂离子电池和镍氢电池，它们要么比能量偏低，要么价格偏高，而且在不使用时若是不进行回收处理，很容易污染环境，尤其是铅污染，这样的发展趋势是很难满足现有市场的可持续发展和客户的需求。
为此市场上出现了一种金属燃料电池，其具有容量大、比能量高、工作电压平稳、原材料丰富、价格低廉、污染少甚至无污染等优势，深受客户的喜爱，同时能适应社会低碳环保的经济发展，将被广泛应用于电动汽车或者其他电动产品中。
但是金属燃料电池的腐蚀问题一直困扰着学术界，就是金属阳极不管是在使用还是在未使用时，都存在腐蚀。为此很多科技人员目前着手的焦点在金属阳极的合金化处理，以此来延缓腐蚀，可是效果并不明显，而且价格也昂贵，无疑会提高生产成本，不利于发展。为此，科研人员又考虑在电解液中添加锡酸钠或者其他物质，来抑制金属阳极的氧化，延长电池的寿命，可是腐蚀仍然存在。
由上可知，金属燃料电池的腐蚀现象是不可避免的，即使在开路状态下仍然会有每平方厘米30天1克的腐蚀量，这就大大影响了这种高比能量电池的使用效能和储能时间，尤其是实用性受到严重影响。当金属阳极腐蚀后，也会伴随着腐蚀产生的氧化物，影响金属阳极和电池的使用。若是该金属燃料电池被使用在家庭电动汽车上，一般情况下，对于家庭使用者来说，电动汽车的使用时间要远远小于未使用时间，也就是说金属燃料电池在使用中所产生的腐蚀量要小于在电池开路状态下产生的腐蚀量，即使车不使用同样会造成电池的使用效能和储能时间降低，同时产生一笔金属燃料电池的维护费用和更换费用，这会增加使用者的消费开支，不利于长期发展。由此可见，解决这一系列问题已是迫在眉睫。
有鉴于此，本发明人对金属燃料电池做了深入的研究，凭借着多年从事相关行业的经验与实践，设计出一种新型金属燃料电池，其结构简单，能够解决在金属燃料电池开路状态下自腐蚀的问题，保护金属阳极，延长电池的使用寿命，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型金属燃料电池，其结构简单，能够解决在金属燃料电池开路状态下自腐蚀的问题，保护金属阳极，延长电池的使用寿命。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种新型金属燃料电池，包括电解槽、以及设置在电解槽内的金属阳极、空气电极和电解液，其特征在于还包括设置在电解槽上能使金属阳极、空气电极与电解液分开的分离装置。
进一步，所述分离装置包括电解液容器、管道和设置在管道上含有能使电解液实现流动的控制结构；
进一步，所述控制结构是一双向泵阀；
进一步，所述分离装置是一能使金属阳极上下移动的移动机构，所述移动机构与金属阳极连接设置；
进一步，所述分离装置包括隔板和气囊结构，所述隔板上设有通孔；
进一步，所述气囊结构包括气囊、通管和气泵，所述通管连接气囊和气泵。
众所周知，电池在使用时没有办法避免腐蚀，只能延缓腐蚀，但是在没有使用时，电池也存在腐蚀问题。一般情况下，电池使用时间要比电池在没有使用时的时间来得长、来得久，也就是说电池的腐蚀大部分在电池没有使用时产生的，故此电池和金属阳极使用寿命也不会因着电池的使用或者不使用而受到绝对的影响。
本实用新型的有益效果：本实用新型中采用了分离装置，该分离装置能使金属阳极和电解液分离，尤其是在电池开路状态下更需要分开，即电解液与金属阳极不接触，停止两者之间的化学反应，这就解决了金属燃料电池开路状态下自腐蚀的问题，大大降低了腐蚀，提高电池和电极的使用寿命和使用效能，减少电池的维护和更换费用。
由上可知，本实用新型结构简单，能够解决在金属燃料电池开路状态下自腐蚀的问题，保护金属阳极，延长电池的使用寿命。
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
附图说明
图1为本实用新型的实施例一结构示意图；
图2为本实用新型的实施例二结构示意图；
图3为本实用新型的实施例三结构示意图；
图4为本实用新型的实施例四结构示意图。
标号说明
金属阳极 1 空气电极 2
电解液 3 电解槽 4
管道 5 双向泵阀 6
电解液容器 7 移动机构 8
气囊 9 隔板 10
通孔 11 通管 12
气泵 13
具体实施方式
本实用新型涉及一种新型金属燃料电池，包括电解槽4，以及设置在电解槽4内的金属阳极1、空气电极2和电解液3，还包括设置在电解槽4上分离装置，该分离装置能在电池在不使用时使金属阳极1、空气电极2和电解液3分开，就实现金属阳极1与电解液3不发生化学反应，保护了金属阳极1和电池的使用性能和效能。
实施例一：
如图1所示，该分离装置包括电解液容器7、管道5和设置在管道5上含有能使电解液3实现流动的控制结构，控制结构是一双向泵阀6，当然控制结构也可以是其他结构，只要能实行电解液3流动即可。在不使用时，通过双向泵阀6使得电解液3流到电解液容器7中，这样就使得电解液3与金属阳极1、空气电极2分开，这样就与金属阳极1不发生任何化学反应，断绝了金属阳极1的腐蚀，保护其使用性能和寿命。在使用时，通过双向泵阀6将电解液3从电解液容器7中抽到电解槽4中，电解液3与金属阳极1接触！以上结构设置，虽然会增大整个电池的使用占有空间，但是大大延长了电池的使用寿命，电极氧化减少，伴随着氧化物也减少，这对于整个电池起到保护作用。
实施例二：
如图2所示，该分离装置是一能使金属阳极1上下移动的移动机构8，所述移动机构8与金属阳极1连接设置，该移动机构8结构形式很多，市场也有，只要能实现移动即可。在不使用时，通过移动机构8将金属阳极1移出电解槽4，就与电解液3不发生接触，或者只要将金属阳极1移到与电解液3不接触即可，当然，该移动机构8也可以是以旋转方式将金属阳极1移出，这就停止两者之间的化学反应，断绝了金属阳极1的腐蚀，保护其使用性能和寿命。在使用时，通过移动机构8将金属阳极1移动进入电解槽4，与电解液3发生接触！
实施例三：
该分离装置包括一隔板10和一气囊结构，所述气囊结构包括气囊9、通管12和气泵13，所述隔板10上设有通孔11；如图3所示，在不使用时，打开气囊9进行放气，使得电解液3通过通孔11回落到隔板10下面，这样就实现金属阳极1与电解液3不发生接触，不发生任何化学反应，断绝了金属阳极1的腐蚀，保护其使用性能和寿命。
实施例四：
如图4所示，在使用时，通过气泵13给气囊9进行充气，使得电解液3通过通孔11回升到隔板10以上，这样电解液3就与金属阳极1发生接触！
由上可知，本实用新型结构简单，能够解决在金属燃料电池开路状态下自腐蚀的问题，保护金属阳极1，延长电池的使用寿命，减少电池的维护和更换费用。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
Claims (7)
1.一种新型金属燃料电池，包括电解槽、以及设置在电解槽内的金属阳极、空气电极和电解液，其特征在于还包括设置在电解槽上能使金属阳极、空气电极与电解液分开的分离装置。
2.根据权利要求1所述一种新型金属燃料电池，其特征在于：所述分离装置包括电解液容器、管道和设置在管道上的控制结构。
3.根据权利要求2所述一种新型金属燃料电池，其特征在于：所述控制结构是一双向泵阀。
4.根据权利要求1所述一种新型金属燃料电池，其特征在于：所述分离装置是一移动机构，所述移动机构与金属阳极连接设置。
5.根据权利要求1所述一种新型金属燃料电池，其特征在于：所述分离装置包括隔板和气囊结构。
6.根据权利要求5所述一种新型金属燃料电池，其特征在于：所述隔板上设有通孔。
7.根据权利要求5所述一种新型金属燃料电池，其特征在于：所述气囊结构包括气囊、通管和气泵，所述通管连接气囊和气泵。
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| CN104716404A (zh) * | 2013-12-15 | 2015-06-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种金属/空气电池 |
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