CN206639897U - 具有多层镁负极极板的镁空气电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有多层镁负极极板的镁空气电池，包括电池壳体、设置在电池壳体内的正极催化剂极板、填充在正极催化剂极板之间的电解液，还包括设置在电池壳体内且位于正极催化剂极板之间的若干镁负极极板，其中，相邻两个所述镁负极极板之间以及镁负极极板与正极催化剂极板之间形成有间隔空间，相邻两个间隔空间之间相互连通；该具有多层镁负极极板的镁空气电池的金属镁利用率高，电池放电时间长。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种具有多层镁负极极板的镁空气电池。
背景技术
镁空气电池以空气中的氧气作为正极活性物质，镁或者镁合金作为负极，氧气通过扩散作用到达气-液-固三相界面与负极发生反应放出电能。镁空气电池的原材料镁储量丰富、性价比高并且无污染，因此被称为是“面向21世纪的绿色能源”。
镁空气电池的结构为在密封的壳体中，由一片金属镁负极极板和一片正极催化剂组成，在使用过程中，金属镁发生电化学反应，化学能转变为电能，因为金属镁负极极板有正、反两面，均可以参加电化学反应，因此，镁空气电池也常常设计成一片金属镁负极极板，正反两面各自对应一片正极催化剂极板，来实现放电电位的提升，其结构如附图1。
上述结构的镁空气电池，一方面由于在密封的壳体中只设计有一片金属镁负极极板，当镁在电解液中反应完之后，需要更换镁负极极板，放电时间短；另一方面金属镁负极极板正反两面的电解液无法自由流动，可能导致金属镁与电解液接触不均匀、反应不够充分，导致金属镁的利用率低。
因此，现需提供一种金属镁利用率高、电池放电时间长的具有多层镁负极极板的镁空气电池。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种金属镁利用率高、电池放电时间长的具有多层镁负极极板的镁空气电池。
为实现上述目的，本实用新型提供一种具有多层镁负极极板的镁空气电池，其中，该具有多层镁负极极板的镁空气电池包括电池壳体、设置在所述电池壳体中的正极催化剂极板内的正极催化剂极板、填充于所述正极催化剂极板之间的电解液，还包括设置在所述电池壳体内且位于所述正极催化剂极板之间的若干镁负极极板，其中，相邻两个所述镁负极极板之间以及所述镁负极极板与所述正极催化剂极板之间形成有间隔空间，相邻两个所述间隔空间之间相互连通。
优选地，所述镁负极极板上具有沿厚度方向设置的通孔和/或通槽。
优选地，所述镁负极极板的底部与所述电池壳体的底部之间设有间隙。
优选地，所有所述镁负极极板平行排列，相邻两块所述镁负极极板之间的间距范围为2mm-5mm。
优选地，所述电解液设为NaCl水溶液。
优选地，所述正极催化剂极板为采用石墨粉和MnO2粉的混合物制成的催化剂极板。
优选地，所述镁负极极板设为金属镁或镁合金。
优选地，所述镁负极极板的长度尺寸等于所述镁负极极板的宽度尺寸，所述镁负极极板的厚度尺寸设为5mm-7mm。
优选地，所述镁负极极板的底部与所述电池壳体的底部之间的所述间隙的尺寸设为10mm-15mm。
本实用新型相对于现有技术，具有如下优点之处：
在本实用新型中，一方面包括若干块设置在所述电池壳体内且位于所述正极催化剂极板之间的镁负极极板，从而使得更多的镁负极极板可以参加电化学反应，延长了放电时间；另一方面相邻两个所述镁负极极板之间以及所述镁负极极板与所述正极催化剂极板之间形成有间隔空间，相邻两个所述间隔空间之间相互连通，从而使得填充在所述正极催化剂极板之间的电解液可以自由流动，保证电解液与镁负极极板反应的更加充分，提升了电池放电电位、延长了电池放电时间，进而保证该具有多层镁负极极板的镁空气电池对金属镁的利用率高，电池放电时间长。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的镁空气电池负极极板结构示意图。
图2是本实用新型的实施例1的具有多层镁负极极板的镁空气电池的结构示意图。
图3是本实用新型的实施例2的具有多层镁负极极板的镁空气电池的结构示意图。
附图标记说明
1电池壳体 2正极催化剂极板
3镁负极极板 4电解液
5通孔 6间隙。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
实施例1
参见图2，本实用新型提供一种具有多层镁负极极板的镁空气电池，其中，该具有多层镁负极极板的镁空气电池包括电池壳体1、设置在电池壳体1内的正极催化剂极板2、填充在正极催化剂极板2之间的电解液4，还包括设置在所述电池壳体1内且位于所述正极催化剂极板2之间的若干镁负极极板3，其中，相邻两个所述镁负极极板3之间以及所述镁负极极板3与所述正极催化剂极板2之间形成有间隔空间，相邻两个所述间隔空间之间相互连通。
如上所述，在本实用新型中，具有多层镁负极极板的镁空气电池包括若干块设置在电池壳体1内且位于正极催化剂极板2之间的镁负极极板3，从而使得更多的镁负极极板3可以参加电化学反应，延长了放电时间；优选的，具有多层镁负极极板的镁空气电池以镁或者镁合金作为负极材料，以氧气作为正极活性物质，氧气通过扩散作用到达气-液-固三相界面，与负极发生反应放出电能，也就是说，相邻两个所述镁负极极板3之间，所述镁负极极板3与所述正极催化剂极板2之间形成有间隔空间，各间隔空间之间相互连通，使得填充在正极催化剂极板2之间的电解液4可以自由流动，从而保证电解液4与镁负极极板3反应的更加充分，提升了电池放电电位，延长了电池放电时间，进而保证该具有多层镁负极极板的镁空气电池对金属镁的利用率高，电池放电时间长，使用寿命长。
进一步，本实施例的镁负极极板3上具有沿厚度方向设置的通孔5和/或通槽。
作为本实用新型的优选实施方式，所述镁负极极板3上具有沿厚度方向上设置的通槽；其中，通槽的宽度为5mm，通槽在镁负极极板3上呈单排排列。
当然，作为可变换的实施方式，镁负极极板3上具有沿厚度方向上设置的通孔5；其中，通孔5的直径为10mm，通孔5在镁负极极板3上呈双排排列。
在本实用新型中，通孔5和/或通槽并不限于某种特定的排列方式，任意一种沿镁负极极板3厚度方向设置的通孔5和/或通槽的排列方式都落入本实用新型的保护范围之内；当然，在某些特定的需要下，也可以适当的增减通槽的宽度值和通孔5的直径值。
实施例2
参见图3，作为本实用新型的优选实施方式，镁负极极板3的底部与电池壳体1的底部之间设有间隙6；间隙6的尺寸设为10mm-15mm。
也就是说，在镁负极极板3的底部与电池壳体1的底部之间设有间隙6，间隙6可取10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm中的任一值，间隙6用于确保电解液4在若干块镁负极极板3之间可以自由流动，从而保证每一块镁负极极板3都可以充分的与电解液4发生反应。
实施例3
作为本实用新型优选的实施方式，镁负极极板3上具有沿厚度方向设置的通孔5和/或通槽，槽的宽度为5mm，孔的直径为10mm；且镁负极极板3的底部与电池壳体1的底部之间设有间隙6，间隙6的尺寸设为10mm-15mm。
也就是说，沿镁负极极板3厚度方向设置的通槽、通孔以及镁负极极板的底部与电池壳体1的底部之间的10mm-15mm的间隙6能够保证电解液4在每一块镁负极极板3之间自由流动，确保电解液4与每一块镁负极极板3都能够充分的接触与反应，从而提高镁的利用率，使反应更加的充分。
作为本实用新型的优选实施方式，所有镁负极极板3平行排列，相邻两块镁负极极板3之间的间距范围为2mm-5mm。
具体地，若干块镁负极极板3呈平行排列，当然，本实用新型中所指的平行指所述镁负极极板3在垂直于电池壳体1的前后面板的方向上呈平行设置，或者所述镁负极极板3于电池壳体1的前后面板形成锐角夹角的方向上呈平行设置，即任意两块镁负极极板3之间相互平行。这样设置的好处是使每一块镁负极极板3与电解液4都能够得到充分且均匀的接触，避免了因接触不均匀而导致反应不充分的问题。其中，相邻两块镁负极极板3之间的间距值可设为2mm、3mm、4mm、5mm中的任一值，需要说明的是，在某些特定需要下，可以适当的增减相邻两块镁负极极板3之间的间距范围。
作为本实用新型的优选实施方式，电解液4设为NaCl水溶液，其中，NaCl含量为1%～20%。
作为本实用新型的优选实施方式，正极催化剂极板2为采用石墨粉和MnO2粉的混合物制成的催化剂极板，其中，两者比例约为1：1。
具体地，氧气通过扩散作用到达气-液-固三相界面，与负极发生反应放出电能，负极反应为Mg-2e→Mg2+，正极反应都是氧气的还原，O2+2H2O+4e→4OH-，在水溶液体系中，电池反应为Mg+1/2O2+H2O→Mg(OH)2，如果在非水体系中电池反应则为Mg+1/2O2→MgO。
作为本实用新型的优选实施方式，镁负极极板3的长度尺寸等于镁负极极板3的宽度尺寸，镁负极极板3的厚度尺寸设为5mm-7mm。
具体地，镁负极极板3的厚度值可设为5mm、6mm、7mm中的任一值，需要说明的是，在某些特定需要下，可以适当的增减镁负极极板3的厚度值的取值范围到0.2mm-15mm。
上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.具有多层镁负极极板的镁空气电池，包括电池壳体（1）、设置在所述电池壳体（1）内的正极催化剂极板（2）、填充在所述正极催化剂极板（2）之间的电解液（4），其特征在于，还包括设置在所述电池壳体（1）内且位于所述正极催化剂极板（2）之间的若干镁负极极板（3）；其中，相邻两个所述镁负极极板（3）之间以及所述镁负极极板（3）与所述正极催化剂极板（2）之间形成有间隔空间，相邻两个所述间隔空间之间相互连通。
2.根据权利要求1所述的具有多层镁负极极板的镁空气电池，其特征在于，所述镁负极极板（3）上具有沿厚度方向设置的通孔（5）和/或通槽。
3.根据权利要求1所述的具有多层镁负极极板的镁空气电池，其特征在于，所述镁负极极板（3）的底部与所述电池壳体（1）的底部之间设有间隙（6）。
4.根据权利要求1所述的具有多层镁负极极板的镁空气电池，其特征在于，所有所述镁负极极板（3）平行排列，相邻两块所述镁负极极板（3）之间的间距范围为2mm-5mm。
5.根据权利要求1所述的具有多层镁负极极板的镁空气电池，其特征在于，所述电解液（4）设为NaCl水溶液。
6.根据权利要求1所述的具有多层镁负极极板的镁空气电池，其特征在于，所述正极催化剂极板（2）为采用石墨粉和MnO2粉的混合物制成的催化剂极板。
7.根据权利要求1所述的具有多层镁负极极板的镁空气电池，其特征在于，所述镁负极极板（3）设为金属镁或镁合金。
8.根据权利要求1所述的具有多层镁负极极板的镁空气电池，其特征在于，所述镁负极极板（3）的长度尺寸等于所述镁负极极板（3）的宽度尺寸，所述镁负极极板（3）的厚度尺寸设为5mm-7mm。
9.根据权利要求3所述的具有多层镁负极极板的镁空气电池，其特征在于，所述镁负极极板（3）的底部与所述电池壳体（1）的底部之间的所述间隙（6）的尺寸设为10mm-15mm。
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