CN219066976U - 一种全固态金属空气电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全固态金属空气电池，涉及金属空气电池技术领域。本实用新型包括电芯结构，其特征在于，还包括：底壳，所述底壳构造为矩形，且一端固定设置有用于连接电器的USB接口，所述底壳的侧面转动连接有盖壳；气道系统，所述气道系统由多组矩形板组成，多组矩形板等距排布且与所述底壳或盖壳固定，相邻的矩形板之间的缝隙形成空气流过的气道，所述电芯结构放置于底壳与盖壳的气道之间；迫紧卡扣件。本实用新型通过设计气道可以使得空气在狭窄的气道内流速变快(其原理类似楼道或巷子内的穿堂风)，进而加速空气与电芯结构反应，进而提供电能，其设计相较于未设置气道的空气电池具有明显的效果。

Description

一种全固态金属空气电池

技术领域

本实用新型涉及金属空气电池技术领域，具体涉及一种全固态金属空气电池。

背景技术

当前，在“双碳”目标指导下，中国新能源产业正高速蓬勃发展，而这场绿色能源革命的主要技术承载点是锂离子电池，锂元素活泼使用的有机电解液的易燃性使得锂电池安全事故频发，这成为其最大的弊端。

基于上述事实问题，全固态金属空气电池得以被研发出来，因其具有高稳定，即使本身受到剧烈冲击依旧不会出现自燃的现象，在市场中逐渐占据一席之地，并且全固态金属空气电池，其构造简单十分连接，主要由催化层、凝胶、铝片组成的电芯安装在塑料外壳中，并连通插口组成，其工作时通过空气与催化层以及凝胶、铝片之间的相互反应实现电荷的传递，从事本领域的技术人员在实际研发中发现，保证通气流畅，可以让电芯释放出最极致的性能，基于此事实如何设计一款塑料外壳来提高电芯的性能，十分重要，为此提出了一种全固态金属空气电池。

实用新型内容

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种全固态金属空气电池，包括电芯结构，还包括：

底壳，所述底壳构造为矩形，且一端固定设置有用于连接电器的USB接口，所述底壳的侧面转动连接有盖壳；

气道系统，所述气道系统由多组矩形板组成，多组矩形板等距排布且与所述底壳或盖壳固定，相邻的矩形板之间的缝隙形成空气流过的气道，所述电芯结构放置于底壳与盖壳的气道之间；

迫紧卡扣件，所述迫紧卡扣件位于所述底壳与盖壳的转动端对侧，且用于提供底壳与盖壳之间相互靠近的迫紧力；

连接线系统，所述连接线系统用于导通所述电芯结构和USB接口。

进一步地，所述迫紧卡扣件包括固定在所述底壳上的让位扣头、与所述让位扣头对应且固定在所述盖壳上的限制扣柱，所述限制扣柱可迫使让位扣头形变让位后与其扣接。

进一步地，所述连接线系统包括正极连接系统以及负极连接系统，所述正极连接系统用于导通USB接口的正极接线柱与电芯结构之间的连接，所述负极连接系统用于导通USB接口的负极接线柱与电芯结构之间的连接。

进一步地，所述正极连接系统包括分别固定在所述底壳以及盖壳上的泡沫镍，两个所述泡沫镍直接通过导线连通，位于所述底壳上的泡沫镍上连接有一个与所述USB接口正极接线柱连通的正极导线，以实现正极导通。

进一步地，所述负极连接系统包括与USB接口负极接线柱连接的负极导线，所述负极导线的另一端连接有固定在所述底壳上的顶针触头，还包括与所述盖壳固定安装且用于触发顶针触头的弹簧顶针。

进一步地，所述弹簧顶针包括固定在所述盖壳上的底座，所述底座上固定有针筒，所述针筒内滑动设置有顶针，所述针筒内设置有弹簧，所述针筒的尾端螺纹连接有与弹簧端部抵触的无头螺丝，所述弹簧的另一端抵触在所述顶针的尾部。

进一步地，还包括设置在气道尾端的上进风管道与下进风管道，所述上进风管道与盖壳固定且与气道连通，所述下进风管道与所述底壳固定且与气道连通，所述上进风管道与所述下进风管道接触连通，所述上进风管道上安装连通有小型风扇，且风口向着上进风管道。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过设计气道可以使得空气在狭窄的气道内流速变快(其原理类似楼道或巷子内的穿堂风)，进而加速空气与电芯结构反应，进而提供电能，其设计相较于未设置气道的空气电池具有明显的效果。

2、本实用新型通过设置小型风扇，当气体由小型风扇吹入时，空气进入上进风管道，然后进入位于盖壳上的气道，穿越气道经泡沫镍出去，同时空气还会经上进风管道到达下进风管道(盖壳与底壳贴合时两者连通)，并到达位于底壳上的气道，并经泡沫镍流出，如此设计借助外力来使得本电池在瞬时达到工作性能的极致状态具有实际意义。

附图说明

图1是本实用新型立体结构示意图；

图2是本实用新型移除电芯结构后的立体结构示意图；

图3是本实用新型盖壳与底壳盖合后的立体半剖视图；

图4是本实用新型图1的另一角度立体结构示意图；

图5是本实用新型盖壳与底壳盖合后的另一处立体半剖视图；

附图标记：1、电芯结构；2、底壳；3、USB接口；4、盖壳；5、气道系统；501、矩形板；502、气道；6、迫紧卡扣件；601、让位扣头；602、限制扣柱；7、连接线系统；701、正极连接系统；7011、泡沫镍；7012、正极导线；702、负极连接系统；7021、负极导线；7022、顶针触头；703、弹簧顶针；7031、底座；7032、针筒；7033、顶针；7034、弹簧；7035、无头螺丝；8、上进风管道；9、下进风管道；10、小型风扇。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

为了进一步的增强现有的全固态金属空气电池的性能，本申请采用了以下技术方案，下面将下面将结合图1-图5对本申请做详细的说明：

实施例1：

一种全固态金属空气电池，包括电芯结构1，这里的电芯结构1，由五层元素组成，其中上下的外层为氧还原催化层，再靠内的上下两层为仿生固态水凝胶电解质，夹在中间的为铝片，其中氧化还原催化层可以采用非铂的贵金属催化剂或专利号为CN114927707A中的空气电池催化剂，并且水凝胶电解质可以采用专利号为CN114940726A中的水凝胶电解质，同时还包括：底壳2，底壳2构造为矩形，且一端固定设置有用于连接电器的USB接口3，底壳2的侧面转动连接有盖壳4；气道系统5，气道系统5由多组矩形板501组成，多组矩形板501等距排布且与底壳2或盖壳4固定，相邻的矩形板501之间的缝隙形成空气流过的气道502，使得位于底壳2与盖壳4上均设置有气道502，并且电芯结构1位于两个气道502之间；迫紧卡扣件6，迫紧卡扣件6位于底壳2与盖壳4的转动端对侧，且用于提供底壳2与盖壳4之间相互靠近的迫紧力；连接线系统7，连接线系统7用于导通电芯结构1和USB接口3；这里设计气道502，可以使得空气在狭窄的气道502内流速变快(其原理类似楼道或巷子内的穿堂风)，进而加速空气与电芯结构1反应，进而提供电能，其设计相较于未设置气道502的空气电池具有明显的效果。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上增加了如下技术方案，迫紧卡扣件6包括固定在底壳2上的让位扣头601、与让位扣头601对应且固定在盖壳4上的限制扣柱602，限制扣柱602可迫使让位扣头601形变让位后与其扣接，请参阅图5中的放大图，当盖壳4转动至与底壳2贴近时，限制扣柱602可以驱使让位扣头601向着左侧形变让位，当让位扣头601扣住限制扣住时，因其有个复位的力，该力始终作用于限制扣柱602上，使得底壳2与盖壳4之间紧密贴合，并使得位于两个气道502之间的电芯结构1被稳定夹持在中间，同时使得电芯结构1的五个部分相互紧密接触，具有稳定安装以及紧密贴合电芯结构1的固体之间的作用。

实施例3

本实施例在实施1的基础上增加了如下技术方案，连接线系统7包括正极连接系统701以及负极连接系统702，正极连接系统701用于导通USB接口3的正极接线柱与电芯结构1之间的连接，正极连接系统701包括分别固定在底壳2以及盖壳4上的泡沫镍7011，两个泡沫镍7011直接通过导线连通，位于底壳2上的泡沫镍7011上连接有一个与USB接口3正极接线柱连通的正极导线7012，以实现正极导通，负极连接系统702用于导通USB接口3的负极接线柱与电芯结构1之间的连接，负极连接系统702包括与USB接口3负极接线柱连接的负极导线7021，负极导线7021的另一端连接有固定在底壳2上的顶针触头7022，还包括与盖壳4固定安装且用于触发顶针触头7022的弹簧顶针703，弹簧顶针703包括固定在盖壳4上的底座7031，底座7031上固定有针筒7032，针筒7032内滑动设置有顶针7033，针筒7032内设置有弹簧7034，针筒7032的尾端螺纹连接有与弹簧7034端部抵触的无头螺丝7035，弹簧7034的另一端抵触在顶针7033的尾部，具体连接时首先请参阅图2，这里的正极采用泡沫镍7011为集流体，泡沫镍7011上层接触碳纸，选取泡沫镍7011的原因是其多孔结构可以进气，使得其与碳纸接触的部分依旧可以发生反应，不浪费空间和材料。两块泡沫镍7011之间也用导线相连，完成了正极的连通，当顶壳与底壳2盖紧后弹簧顶针703的顶针7033在弹簧7034的作用下配合顶针触头7022与铝片夹持，并且顶针触头7022通过负极导线7021与USB接口的负极接线柱连接，完成负极的连通，当USB，如此设计，可以使得电芯结构1部分在电源被耗尽时，可以拿出更换，十分的方便。

实施例4：

本实施例在实施例1的基础上增加了如下技术方案：还包括设置在气道502尾端的上进风管道8与下进风管道9，上进风管道8与盖壳4固定且与气道502连通，下进风管道9与底壳2固定且与气道502连通，上进风管道8与下进风管道9接触连通，上进风管道8上安装连通有小型风扇10，且风口向着上进风管道8，首先参阅图3，图3中清楚的用箭头标清楚了空气流向，当气体由小型风扇10吹入时(小型风扇10的电力也由本电池提供，其通过导线连接正负极即可)，进入上进风管道8，然后进入位于盖壳4上的气道502，穿越气道502经泡沫镍7011出去，同时空气还会经上进风管道8到达下进风管道9(盖壳4与底壳2贴合时两者连通)，并到达位于底壳2上的气道502，并经泡沫镍7011流出，如此设计相较于实施例1考虑到了借助外力来使得本电池在瞬时达到工作性能的极致状态。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种全固态金属空气电池，包括电芯结构(1)，其特征在于，还包括：

底壳(2)，所述底壳(2)构造为矩形，且一端固定设置有用于连接电器的USB接口(3)，所述底壳(2)的侧面转动连接有盖壳(4)；

气道系统(5)，所述气道系统(5)由多组矩形板(501)组成，多组矩形板(501)等距排布且与所述底壳(2)或盖壳(4)固定，相邻的矩形板(501)之间的缝隙形成空气流过的气道(502)，所述电芯结构(1)放置于底壳(2)与盖壳(4)的气道(502)之间；

迫紧卡扣件(6)，所述迫紧卡扣件(6)位于所述底壳(2)与盖壳(4)的转动端对侧，且用于提供底壳(2)与盖壳(4)之间相互靠近的迫紧力；

连接线系统(7)，所述连接线系统(7)用于导通所述电芯结构(1)和USB接口(3)。

2.根据权利要求1所述的一种全固态金属空气电池，其特征在于，所述迫紧卡扣件(6)包括固定在所述底壳(2)上的让位扣头(601)、与所述让位扣头(601)对应且固定在所述盖壳(4)上的限制扣柱(602)，所述限制扣柱(602)可迫使让位扣头(601)形变让位后与其扣接。

3.根据权利要求1所述的一种全固态金属空气电池，其特征在于，所述连接线系统(7)包括正极连接系统(701)以及负极连接系统(702)，所述正极连接系统(701)用于导通USB接口(3)的正极接线柱与电芯结构(1)之间的连接，所述负极连接系统(702)用于导通USB接口(3)的负极接线柱与电芯结构(1)之间的连接。

4.根据权利要求3所述的一种全固态金属空气电池，其特征在于，所述正极连接系统(701)包括分别固定在所述底壳(2)以及盖壳(4)上的泡沫镍(7011)，两个所述泡沫镍(7011)直接通过导线连通，位于所述底壳(2)上的泡沫镍(7011)上连接有一个与所述USB接口(3)正极接线柱连通的正极导线(7012)，以实现正极导通。

5.根据权利要求4所述的一种全固态金属空气电池，其特征在于，所述负极连接系统(702)包括与USB接口(3)负极接线柱连接的负极导线(7021)，所述负极导线(7021)的另一端连接有固定在所述底壳(2)上的顶针触头(7022)，还包括与所述盖壳(4)固定安装且用于触发顶针触头(7022)的弹簧顶针(703)。

6.根据权利要求5所述的一种全固态金属空气电池，其特征在于，所述弹簧顶针(703)包括固定在所述盖壳(4)上的底座(7031)，所述底座(7031)上固定有针筒(7032)，所述针筒(7032)内滑动设置有顶针(7033)，所述针筒(7032)内设置有弹簧(7034)，所述针筒(7032)的尾端螺纹连接有与弹簧(7034)端部抵触的无头螺丝(7035)，所述弹簧(7034)的另一端抵触在所述顶针(7033)的尾部。

7.根据权利要求1所述的一种全固态金属空气电池，其特征在于，还包括设置在气道(502)尾端的上进风管道(8)与下进风管道(9)，所述上进风管道(8)与盖壳(4)固定且与气道(502)连通，所述下进风管道(9)与所述底壳(2)固定且与气道(502)连通，所述上进风管道(8)与所述下进风管道(9)接触连通，所述上进风管道(8)上安装连通有小型风扇(10)，且风口向着上进风管道(8)。

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