CN207800853U - 一种镁空气燃料电池单体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种镁空气燃料电池单体，包括金属电极、空气电极、正极接线柱、负极接线柱和电池壳体，金属电极和空气电极设置在电池壳体内部，金属电极和空气电极之间形成电解液腔，正极接线柱和负极接线柱安装在电池壳体上，且负极接线柱与金属电极相连，正极接线柱与空气电极相连，电池壳体包括外壳和内壳，外壳和内壳之间形成分别位于电池壳体两侧的进液流道和出液流道，且进液流道和出液流道在电池壳体内部均与电解液腔相连通，进液流道和出液流道至少之一为形状突变流道，使得电解液在流动过程中至少一处形成非连续流体。该镁空气燃料电池单体能够大大降低因电池单体之间电解液连通造成的漏电损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气燃料电池领域，特别涉及一种镁空气燃料电池单体。
背景技术
镁空气燃料电池是一种以金属镁或镁合金为燃料，通过空气阴极活化空气中的氧气，发生电化学反应而释放电能的一种燃料电池。由于镁空气燃料电池单体电压较低，因此往往设计成若干个单体串联的方式对外供电。针对较大规模的镁空气燃料电池堆，电解液通过泵送入电池单体中，常规方案采用主进液管分支的方式，这样会导致各个单体通过电解液导通，由于电解液属于导体，因此这种方式会存在一定的漏电损耗。
发明内容
针对上述镁空气燃料电池因电解液导通产生的漏电损耗问题，本实用新型提供一种镁空气燃料电池单体，彻底解决了上述问题。
本实用新型提出的一种镁空气燃料电池单体，包括金属电极、空气电极、正极接线柱、负极接线柱和电池壳体，所述金属电极和空气电极设置在电池壳体内部，所述金属电极和空气电极之间形成电解液腔，所述正极接线柱和负极接线柱安装在电池壳体上，且所述负极接线柱与金属电极相连，所述正极接线柱与空气电极相连，所述电池壳体包括外壳和内壳，所述外壳和内壳之间形成分别位于电池壳体两侧的进液流道和出液流道，且所述进液流道和出液流道在电池壳体内部均与电解液腔相连通，所述进液流道和出液流道至少之一为形状突变流道，使得电解液在流动过程中至少一处形成非连续流体。
进一步的，所述电池壳体两个相对的侧边底部还开有进液口和出液口，所述进液口与进液流道相通，所述出液口与出液流道相通。
进一步的，所述内壳包括第一隔断、第二隔断、第三隔断和底部隔断，所述第一隔断和第二隔断设置在金属电极的一侧，所述第三隔断设置在金属电极的另一侧，所述底部隔断设置在金属电极的下方；所述第一隔断的下端与外壳的底面相连，所述第一隔断的上端与外壳的顶面间隔设置，所述第一隔断与外壳之间形成第一流道，所述第一隔断与第二隔断间隔平行设置，所述第二隔断的上端与外壳的顶面相连，所述第二隔断的下端与外壳的底面间隔设置，所述第一隔断和第二隔断之间形成第二流道，所述第一流道与第二流道在第一隔断的上方相连通，所述进液口与第一流道相连通；所述底部隔断与外壳底面平行间隔设置，二者之间形成第三流道，所述第三隔断的下端与外壳的底面相连，所述第三隔断的上端与外壳的顶面间隔设置，所述底部隔断的第一端与第二隔断的下端相连，所述底部隔断与第一端相对的第二端与第三隔断相连，所述第二流道与第三流道在第二隔断的下方相连通；所述第三隔断与外壳之间形成所述出液流道，所述出液口与出液流道相通，所述第一流道、第二流道和第三流道组成所述进液流道。
进一步的，所述第一隔断的上端形成朝第二隔断方向延伸的第一悬挑凸台。
进一步的，所述第二隔断与第一隔断相对的面上，设有至少一个第一挡水板。
进一步的，所述第一隔断与第二隔断相对的面上，设有至少一个第二挡水板，所述第一挡水板与第二挡水板在竖向方向上间隔设置。
进一步的，所述底部隔断上开有多个通孔，所述通孔连通第三流道和电解液腔。
进一步的，所述通孔的轴线与外壳的底面成锐角设置。
进一步的，所述第三隔断的上端朝外壳侧面延伸形成第二悬挑凸台。
进一步的，所述外壳与第二悬挑凸台相对的面上形成第三悬挑凸台，所述第二悬挑凸台与第三悬挑凸台间隔设置。
由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果在于：进液流道和出液流道至少之一为形状突变流道，使得电解液在流动过程中至少一处形成非连续流体，通过这个设计，大大增加了电解液在进液流道和/或出液流道中的电阻，大大减小了因电解液导通带来的漏电电流。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例提供的一种镁空气燃料电池单体的横向剖面结构示意图；
图2本实用新型具体实施例提供的一种镁空气燃料电池单体的纵向剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不限于此。
如图1和图2所示，本实用新型具体实施例提出了一种镁空气燃料电池单体，包括金属电极5、空气电极6、正极接线柱4、负极接线柱3和电池壳体1，金属电极5和空气电极6设置在电池壳体1内部，金属电极5和空气电极6之间形成电解液腔17，正极接线柱4和负极接线柱3安装在电池壳体1上，且负极接线柱3与金属电极5相连，正极接线柱4与空气电极6相连。电池壳体1包括外壳和内壳，外壳和内壳之间形成分别位于电池壳体两侧的进液流道和出液流道，且进液流道和出液流道在电池壳体1内部均与电解液腔17相连通，进液流道和出液流道至少之一为形状突变流道，使得电解液在流动过程中至少一处位置形成非连续流体；电池壳体1两个相对的侧边底部还开有进液口2和出液口7，进液口2与进液流道相通，出液口7与出液流道相通。具体的，内壳包括第一隔断11、第二隔断9、第三隔断15和底部隔断19，第一隔断11和第二隔断9设置在金属电极5的一侧，第三隔断15设置在金属电极5的另一侧，底部隔断19设置在金属电极5的下方；第一隔断11的下端与外壳的底面相连，第一隔断11的上端与外壳的顶面间隔设置，第一隔断11与外壳之间形成第一流道8，第一隔断11与第二隔断9间隔平行设置，第二隔断9的上端与外壳的顶面相连，第二隔断9的下端与外壳的底面间隔设置，第一隔断11和第二隔断9之间形成第二流道10，第一流道8与第二流道10在第一隔断11的上方相连通，进液口2与第一流道8相连通；底部隔断19与外壳底面平行间隔设置，二者之间形成第三流道18，第三隔断15的下端与外壳的底面相连，第三隔断15的上端与外壳的顶面间隔设置，底部隔断19的第一端与第二隔断9的下端相连，底部隔断19与第一端相对的第二端与第三隔断15相连，第二流道10与第三流道18在第二隔断9的下方相连通；第三隔断15与外壳之间形成出液流道16，出液口7与出液流道16相通，第一流道8、第二流道10和第三流道18组成进液流道。第一隔断11的顶端高于第三隔断15的顶端。
优选地，第一隔断11的上端形成朝第二隔断9方向延伸的第一悬挑凸台12，电解液从进液口2进入第一流道8，随着电解液的增加，电解液的液面上升并流经第一隔断11的顶面，电解液随即进入第二流道10，由于第一悬挑凸台12的存在，通过控制电解液的流速，从第一悬挑凸台12上流下的电解液形成断点、非连续的流体，这样就增加了电解液的电阻，减小了因电解液导通带来的漏电电流。
在进一步的技术方案中，第二隔断9与第一隔断11相对的面上，设有至少一个第一挡水板(图中未示出)。优选地，第一隔断11与第二隔断9相对的面上，设有至少一个第二挡水板(图中未示出)，第一挡水板与第二挡水板在竖向方向上间隔设置，这样，从第一悬挑凸台12上流下的电解液，会在众多挡水板之间形成多个断点、非连续流体，进一步增加电解液电阻。
在另一具体实施例中，底部隔断19上开有多个通孔20，通孔20连通第三流道18和电解液腔17。由于电解液从底部向上流出，且分为多个位置，这样可以大大减小电解液对金属电极5表面的冲刷，延长了镁空气燃料电池单体的寿命。进一步地，通孔20的轴线与外壳的底面成锐角设置，倾斜设置的通孔，从通孔出来的电解液避免了对金属电极5表面的直接冲刷。
在另一具体实施例中，第三隔断15的上端朝设有第二悬挑凸台13，外壳上设有第三悬挑凸台14，第二悬挑凸台13与第三悬挑凸台14间隔相对设置，从电解液腔溢出的电解液流经第二悬挑凸台13和第三悬挑凸台14之间的间隔，由于流道的突变变大，在间隔下方形成了断点流体，再次增加了电阻。
以上描述了本实用新型的基本原理和其结构。本领域的技术人员应该了解，实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种镁空气燃料电池单体，包括金属电极、空气电极、正极接线柱、负极接线柱和电池壳体，所述金属电极和空气电极设置在电池壳体内部，所述金属电极和空气电极之间形成电解液腔，所述正极接线柱和负极接线柱安装在电池壳体上，且所述负极接线柱与金属电极相连，所述正极接线柱与空气电极相连，其特征在于，所述电池壳体包括外壳和内壳，所述外壳和内壳之间形成分别位于电池壳体两侧的进液流道和出液流道，且所述进液流道和出液流道在电池壳体内部均与电解液腔相连通，所述进液流道和出液流道至少之一为形状突变流道，使得电解液在流动过程中至少一处形成非连续流体。
2.根据权利要求1所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述电池壳体两个相对的侧边底部还开有进液口和出液口，所述进液口与进液流道相通，所述出液口与出液流道相通。
3.根据权利要求2所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述内壳包括第一隔断、第二隔断、第三隔断和底部隔断，所述第一隔断和第二隔断设置在金属电极的一侧，所述第三隔断设置在金属电极的另一侧，所述底部隔断设置在金属电极的下方；所述第一隔断的下端与外壳的底面相连，所述第一隔断的上端与外壳的顶面间隔设置，所述第一隔断与外壳之间形成第一流道，所述第一隔断与第二隔断间隔平行设置，所述第二隔断的上端与外壳的顶面相连，所述第二隔断的下端与外壳的底面间隔设置，所述第一隔断和第二隔断之间形成第二流道，所述第一流道与第二流道在第一隔断的上方相连通，所述进液口与第一流道相连通；所述底部隔断与外壳底面平行间隔设置，二者之间形成第三流道，所述第三隔断的下端与外壳的底面相连，所述第三隔断的上端与外壳的顶面间隔设置，所述底部隔断的第一端与第二隔断的下端相连，所述底部隔断与第一端相对的第二端与第三隔断相连，所述第二流道与第三流道在第二隔断的下方相连通；所述第三隔断与外壳之间形成所述出液流道，所述出液口与出液流道相通，所述第一流道、第二流道和第三流道组成所述进液流道。
4.根据权利要求3所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述第一隔断的上端形成朝第二隔断方向延伸的第一悬挑凸台。
5.根据权利要求4所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述第二隔断与第一隔断相对的面上，设有至少一个第一挡水板。
6.根据权利要求5所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述第一隔断与第二隔断相对的面上，设有至少一个第二挡水板，所述第一挡水板与第二挡水板在竖向方向上间隔设置。
7.根据权利要求3所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述底部隔断上开有多个通孔，所述通孔连通第三流道和电解液腔。
8.根据权利要求7所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述通孔的轴线与外壳的底面成锐角设置。
9.根据权利要求3所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述第三隔断的上端朝外壳侧面延伸形成第二悬挑凸台。
10.根据权利要求9所述的镁空气燃料电池单体，其特征在于，所述外壳与第二悬挑凸台相对的面上形成第三悬挑凸台，所述第二悬挑凸台与第三悬挑凸台间隔设置。
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| CN113540522A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-22 | 张钰 | 一种镁燃料电池单体及镁燃料电池系统 |
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