CN209607889U - 一种容量双电解液铝空气电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了铝空气电池技术领域的一种容量双电解液铝空气电池，包括电池外壳，电池外壳的顶壁左右部分别固定安装有正极接线柱和负极接线柱，正极接线柱和负极接线柱的底端均贯穿电池外壳的顶壁，负极接线柱的右壁上部焊接有进气管，进气管的管路上设置有进气泵，进气管位于电池外壳的上部，电池外壳的内腔中部径向固定安装有离子交换膜，电池外壳的顶壁左右分别焊接有注水管和单向泄压阀，注水管和单向泄压阀的底端均贯穿电池外壳的顶壁，注水管和单向泄压阀均位于离子交换膜的右部，正极接线柱的外壁下部焊接有滤网，正极接线柱的内腔下部设置有铝屑填充层，铝屑填充层位于电池外壳的内腔，电池外壳的内腔左右分别设置有第一电解液和第二电解液。

Description

一种容量双电解液铝空气电池

技术领域

本实用新型公开了一种容量双电解液铝空气电池，具体为铝空气电池技术领域。

背景技术

电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置，利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用，铝空气电池因具备高能量密度、质量轻、安全、便宜等优点而备受关注，其以高纯度铝Al做为负极、氧为正极，以氢氧化钾或氢氧化钠水溶液为电解质，空气中的氧为氧化剂，在电池放电时产生化学反应，铝和氧作用最终转化为氧化铝，但是，铝质电极板在电解液中的自腐蚀现象十分严重，制约了铝空气电池发展，例如中国专利申请号为CN201520925262.9提出的新一代高容量双电解液铝空气电池，包括阳极板、阴极板以及电解液，所述电解液包括阳极电解液、阴极电解液，所述阳极电解液与阳极板接触，所述阴极电解液与阴极板接触，所述阳极电解液与阴极电解液之间设置有离子交换膜，所述阳极板为铝板，所述阴极板为空气电极，所述阳极电解液为强碱有机溶液，所述阴极电解液为强碱水溶液，该装置随着放电的进行，两组电解液中阴离子浓度会有所不同，导致阴离子通过离子交换膜速度降低，此外该装置阳极板外壁氧化后，内部阳极板很难被氧化，导致电池无法继续放电使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种容量双电解液铝空气电池，以解决上述背景技术中提出的该装置随着放电的进行，两组电解液中阴离子浓度会有所不同，导致阴离子通过离子交换膜速度降低，此外该装置阳极板外壁氧化后，内部阳极板很难被氧化，导致电池无法继续放电使用问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种容量双电解液铝空气电池，包括电池外壳，所述电池外壳的顶壁左右部分别固定安装有正极接线柱和负极接线柱，所述正极接线柱和负极接线柱的底端均贯穿电池外壳的顶壁，所述负极接线柱的右壁上部焊接有进气管，所述进气管的管路上设置有进气泵，所述进气管位于电池外壳的上部，所述电池外壳的内腔中部径向固定安装有离子交换膜，所述电池外壳的顶壁左右分别焊接有注水管和单向泄压阀，所述注水管和单向泄压阀的底端均贯穿电池外壳的顶壁，所述注水管和单向泄压阀均位于离子交换膜的右部，所述正极接线柱的外壁下部焊接有滤网，所述正极接线柱的内腔下部设置有铝屑填充层，所述铝屑填充层位于电池外壳的内腔，所述电池外壳的内腔左右分别设置有第一电解液和第二电解液。

优选的，所述注水管的管路上设置有单向阀。

优选的，所述电池外壳、正极接线柱和负极接线柱的外壳均为不锈钢结构。

优选的，所述进气管的管路上设置有杂质过滤盒。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本装置设置进气管、进气泵和注水管，进气泵通过进气管向着电池外壳的内腔进行增压，使得离子交换膜右部的电解液压强高于离子交换膜左部的电解液压强，使得右部电解液中阴离子通过离子交换膜的速率提升，避免因离子浓度差导致离子交换速率的现象发生，注水管便于及时补充水溶液；

2)本装置设置铝屑填充层和滤网，电解液中的阴离子与铝屑填充层中的铝屑进行反应，铝屑与电解液接触面积大，有效提高正极接线柱的使用寿命，避免阳极板被氧化后内部无法继续参与氧化，导致电池无法继续放电使用，本装置结构简单，使用方便，有效提高阴离子通过离子交换膜的速度，有效延长正极接线柱使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型正极接线柱正视剖视示意图。

图中：1电池外壳、2正极接线柱、3负极接线柱、4进气管、5进气泵、6离子交换膜、7注水管、8单向泄压阀、9铝屑填充层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种容量双电解液铝空气电池，包括电池外壳1，电池外壳1的顶壁左右部分别固定安装有正极接线柱2和负极接线柱3，正极接线柱2和负极接线柱3的底端均贯穿电池外壳1的顶壁，负极接线柱3的右壁上部焊接有进气管4，进气管4的管路上设置有进气泵5，进气管4位于电池外壳1的上部，电池外壳1的内腔中部径向固定安装有离子交换膜6，电池外壳1的顶壁左右分别焊接有注水管7和单向泄压阀8，注水管7和单向泄压阀8的底端均贯穿电池外壳1的顶壁，注水管7和单向泄压阀8均位于离子交换膜6的右部，正极接线柱2的外壁下部焊接有滤网，正极接线柱2的内腔下部设置有铝屑填充层9，铝屑填充层9位于电池外壳1的内腔，电池外壳1的内腔左右分别设置有第一电解液和第二电解液。

其中，注水管7的管路上设置有单向阀，避免电解液通过注水管7离开电池外壳1的内腔，电池外壳1、正极接线柱2和负极接线柱3的外壳均为不锈钢结构，导电，耐腐蚀，有效提高本装置的使用寿命，进气管4的管路上设置有杂质过滤盒，避免外界空气中的杂质进入电池外壳1的内腔。

工作原理：将本装置中的进气泵5连接电源，将正极接线柱2和负极接线柱3连接负载，启动进气泵5，进气泵5通过进气管4将外界的空气泵入电池外壳1的内腔右部中，电池开始使用，正极接线柱1内腔的铝屑填充层9中的铝屑在左部碱性氢氧化钾或氢氧化钠有机溶液中被氧化释放电子，电子通过负载到达负极接线柱3，负极接线柱3中的水溶液被还原成氢氧根离子，为了维持电荷平衡，氢氧根离子通过离子交换膜6进入左部电解液中，氢氧根离子与铝屑发生反应形成絮状氢氧化铝，由于滤网的存在，使得絮状氢氧化铝无法通过滤网进入电池外壳1内腔中的左部电解液中，随着放电的进行，通过注水管7向着电池外壳1内腔注水，当电池外壳1内腔气压过高时，单向泄压阀8将电池外壳1内腔气压泄出。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种容量双电解液铝空气电池，包括电池外壳(1)，其特征在于：所述电池外壳(1)的顶壁左右部分别固定安装有正极接线柱(2)和负极接线柱(3)，所述正极接线柱(2)和负极接线柱(3)的底端均贯穿电池外壳(1)的顶壁，所述负极接线柱(3)的右壁上部焊接有进气管(4)，所述进气管(4)的管路上设置有进气泵(5)，所述进气管(4)位于电池外壳(1)的上部，所述电池外壳(1)的内腔中部径向固定安装有离子交换膜(6)，所述电池外壳(1)的顶壁左右分别焊接有注水管(7)和单向泄压阀(8)，所述注水管(7)和单向泄压阀(8)的底端均贯穿电池外壳(1)的顶壁，所述注水管(7)和单向泄压阀(8)均位于离子交换膜(6)的右部，所述正极接线柱(2)的外壁下部焊接有滤网，所述正极接线柱(2)的内腔下部设置有铝屑填充层(9)，所述铝屑填充层(9)位于电池外壳(1)的内腔，所述电池外壳(1)的内腔左右分别设置有第一电解液和第二电解液。

2.根据权利要求1所述的一种容量双电解液铝空气电池，其特征在于：所述注水管(7)的管路上设置有单向阀。

3.根据权利要求1所述的一种容量双电解液铝空气电池，其特征在于：所述电池外壳(1)、正极接线柱(2)和负极接线柱(3)的外壳均为不锈钢结构。

4.根据权利要求1所述的一种容量双电解液铝空气电池，其特征在于：所述进气管(4)的管路上设置有杂质过滤盒。