CN208580830U - 一种内氧式金属燃料电池 - Google Patents

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易祖成
许煌
吴辉
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Hunan Yuanda New Materials Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种内氧式金属燃料电池，包括箱体、箱盖和电池组件，箱盖与箱体可拆卸密封连接，箱盖上设置有进气孔与出气孔，电池组件位于箱体内，电池组件包括不定形电极，沉浸于不定形电极内的催化层、透气层和金属片，催化层和透气层与箱盖相连，催化层贴敷在透气层一侧并与金属片保持间隔，金属片设置于箱体内壁一侧，不定形电极为锌浆，进气孔上连接有进气管，进气管处设置有气泵，气泵处连接有气体过滤装置。本实用新型提供的内氧式金属燃料电池，结构稳定，电池组件得到了较好的保护，能防止使用过程中摔碰等可能导致的故障，避免了传统外氧式燃料电池存在的电解液易被氧化的问题，同时锌的利用率大于90％，并且能够长期储存。

Description

一种内氧式金属燃料电池
技术领域
本实用新型属于电池领域，具体涉及一种内氧式金属燃料电池。
背景技术
电池是生活中最常用的物品之一，目前常用的是铅酸蓄电池和锂电池，锂电池容量大，能量密度高，无记忆效应，但成本较高，电池管理较为复杂；铅酸电池成本低廉，但能量密度较低，重量大，有记忆效应，需要一定的维护并且寿命较短，同时还容易造成污染。铝-空气燃料电池的理论比能量可达8100Wh/kg，具有成本低、比能量密度和比功率密度高等优点，作为一种特殊的燃料电池，铝-空气电池在军事、民用、以及水底动力系统、电信系统后备动力源和便携式电源等应用方面具有巨大的商业潜力。
为解决现有金属空气电池中的电解质采用碱性溶液和所存在的功率不够大，使用、维护比较麻烦等问题，CN101090168公开了一种盐水电池，该发明的盐水电池中包括壳体、电解液、金属电极以及空气电极，其在壳体上开设有一个或多个窗口，空气电极贴装于窗口处并与壳体一起构成用于容纳电解液的容器，金属电极为镁合金或镁铝合金电极，电解液是中性电解液，如氯化钠溶液和海水等，空气电极由表面镀银的导电铜丝网、附着于铜丝网两侧的亲氧材料层、以及附着于位于内侧的亲氧材料层上的防水透气膜组成，该盐水电池的供电持续时间长、效率高，可采用普通盐水、海水等中性电解液，所以使用维护方便，不会产生污染，然而该水电池铝极板容易失效，且导电铜丝网成本高，电池输出功率不理想，影响了实用性。CN2377685公开了一种介于原电池和蓄电池之间的盐水电池，这种电池不需要充电设备，所产生的电解液不污染环境，可在干燥的环境中长期保存备用，与蓄电池相比，该盐水电池体积小、重量轻、无腐蚀性、使用寿命长，只需更换阳极板即可，与干电池相比，费用降低了 70％，在无电源情况下，可以带动6W以下的小型电器，然而该盐水电池的阴极板是由导电石墨制成，铝阳极板采用的是金属镁，成本高昂，且电池的电功率较低。
传统的外氧式燃料电池存在电解液容易被氧化失效，金属板大小和尺寸受到使用环境限制并且利用率低等问题。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种内氧式金属燃料电池。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种内氧式金属燃料电池，包括
箱体；
箱盖，所述箱盖与箱体可拆卸密封连接，所述箱盖上设置有进气孔与出气孔；
电池组件，所述电池组件位于箱体内，所述电池组件包括不定形金属电极、空气电极催化层和金属网；
所述金属网与箱盖相连且设置于箱体内壁一侧；
所述金属网沉浸于不定形金属电极内，与空气电极催化层相对设置且与空气电极催化层保持间隔。
优选地，其特征在于，所述不定形金属电极为锌浆电极。
优选地，所述进气孔上连接有进气管。
进一步优选地，所述进气管处设置有气泵。
更进一步优选地，所述气泵连接有气体过滤装置。
优选地，所述空气电极催化层包括催化层导电网和防水透气层。
优选地，所述金属网为铜网、镀锡铜网、镀铟铜网、泡沫铜网、泡沫铜镀锡网和泡沫铜镀铟网中的一种。
本实用新型的有益效果
1、本实用新型提供的内氧式金属燃料电池，结构稳定，电池组件得到了较好的保护，能防止使用过程中摔碰等可能导致的故障；
2、本实用新型提供的内氧式金属燃料电池，避免了传统外氧式燃料电池存在的电解液易被氧化的问题，同时锌的利用率大于90％；
3、本实用新型提供的内氧式金属燃料电池，能够长期储存，导电性能良好。
附图说明
图1为内氧式金属燃料电池的外部示意图；
图2为内氧式金属燃料电池的的侧面结构剖视图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图说明对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例1
如图1所示，一种内氧式金属燃料电池，包括箱体1，箱盖2，箱盖2与箱体1 可拆卸密封连接，箱盖2上设置有进气孔3与出气孔4。
本燃料电池可以单独使用，也可以串联使用。
单独使用时，可以通过打气，即通过气泵等装置增加进气量，来提升电池内的反应速度和增大电流，以满足大功率用电的需求；不打气时，电池内反应速度较小，电流较小，可以满足灯具和仪表等的需求。
串联使用时，可以将进气孔3用同一根管子相连，进气前可以通过外加含有石灰的过滤装置，将空气中的二氧化碳和水分去除，延长电池的使用寿命，本实用新型的内氧式金属燃料电池，避免了传统外氧式燃料电池存在的电解液易被氧化的问题，同时锌的利用率大于90％，能够长期储存，导电性能良好。
实施例2
如图2所示，一种内氧式金属燃料电池，包括箱体1，箱盖2，箱盖2与箱体1 可拆卸密封连接，箱盖2上设置有进气孔3，进气孔3上连接有进气管9。
电池组件位于箱体1内，电池组件包括不定形金属电极5、空气电极催化层7和金属网6，金属网6与箱盖2相连且设置于箱体1内壁一侧，金属网6沉浸于不定形金属电极5内，与空气电极催化层7相对设置且与空气电极催化层7保持间隔，不定形电极5为锌浆电极。金属网6为铜网。
可以在进气管9上设置气泵，气泵连接有气体过滤装置。
实施例3
如图2所示，一种内氧式金属燃料电池，包括箱体1，箱盖2，箱盖2与箱体1 可拆卸密封连接，箱盖2上设置有进气孔3，进气孔3上连接有进气管9。
电池组件位于箱体1内，电池组件包括不定形金属电极5、空气电极催化层7和金属网6，金属网6与箱盖2相连且设置于箱体1内壁一侧，金属网6沉浸于不定形金属电极5内，与空气电极催化层7相对设置且与空气电极催化层7保持间隔，不定形电极5为锌浆电极。金属网6为泡沫铜网。
可以在进气管9上设置气泵，气泵连接有气体过滤装置。
实施例4
如图2所示，一种内氧式金属燃料电池，包括箱体1，箱盖2，箱盖2与箱体1 可拆卸密封连接，箱盖2上设置有进气孔3，进气孔3上连接有进气管9。
电池组件位于箱体1内，电池组件包括不定形金属电极5、空气电极催化层7和金属网6，金属网6与箱盖2相连且设置于箱体1内壁一侧，金属网6沉浸于不定形金属电极5内，与空气电极催化层7相对设置且与空气电极催化层7保持间隔，不定形电极5为锌浆电极。金属网6为镀锡铜网。
可以在进气管9上设置气泵，气泵连接有气体过滤装置。

Claims (7)

1.一种内氧式金属燃料电池，其特征在于，包括
箱体；
箱盖，所述箱盖与箱体可拆卸密封连接，所述箱盖上设置有进气孔与出气孔；
电池组件，所述电池组件位于箱体内，所述电池组件包括不定形金属电极、空气电极催化层和金属网；
所述金属网与箱盖相连且设置于箱体内壁一侧；
所述金属网沉浸于不定形金属电极内，与空气电极催化层相对设置且与空气电极催化层保持间隔。
2.根据权利要求1所述的内氧式金属燃料电池，其特征在于，所述不定形金属电极为锌浆电极。
3.根据权利要求1所述的内氧式金属燃料电池，其特征在于，所述进气孔上连接有进气管。
4.根据权利要求3所述的内氧式金属燃料电池，其特征在于，所述进气管处设置有气泵。
5.根据权利要求4所述的内氧式金属燃料电池，其特征在于，所述气泵连接有气体过滤装置。
6.根据权利要求1所述的内氧式金属燃料电池，其特征在于，所述空气电极催化层包括催化层导电网和防水透气层。
7.根据权利要求1所述的内氧式金属燃料电池，其特征在于，所述金属网为铜网、镀锡铜网、镀铟铜网、泡沫铜网、泡沫铜镀锡网和泡沫铜镀铟网中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111951649A (zh) * 2020-09-02 2020-11-17 西南大学 一种新型教学展示柠檬发电装置及其操作方法

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