CN219843052U - 一种自动补液的锌空电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动补液的锌空电池系统，包括锌空电池组和自动补液系统，锌空电池组的隔膜延伸到自动补液系统的液面以下，所述锌空电池组包含多个锌空电池单体和气体扩散隔板，所述自动补液系统包含壳体、电解液以及储液罐，所述壳体包含主体和次体，壳体主体与次体是连通的，壳体主体内部用来放置锌空电池组，壳体次体上端用来放置储液罐，壳体底部和储液罐用于容纳电解液。上述自动补液的锌空电池系统中，锌空电池使用时，从空气正极挥发的电解液会不断地从隔膜补充，隔膜又不断地从自动补液系统吸取电解液，从而彻底解决锌空电池使用中出现的电解液干涸的问题。

Description

一种自动补液的锌空电池系统

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种自动补液的锌空电池系统。

背景技术

锌空电池是利用金属锌作为负极，空气中的氧气作为正极，氢氧化钾等溶液作为电解液的金属燃料电池。具有能量密度高，污染小和安全性高等特点，其能量密度可以达到锂离子电池的两倍，而价格只有锂离子电池的十分之一。

锌空气电池与锂离子电池最大的区别点在于锌空电池是一个半封闭系统，锂离子电池是一个全封闭系统。全封闭的系统不会受外部的干扰，而半封闭系统会受较大的外部干扰。由于锌空气电池处于一个半封闭系统，一直面临着电解液挥发的问题。随着锌空电池在空气中的使用，电解液会逐渐挥发而造成电池无法继续使用。研究者们采用凝胶电解质、减小透气膜的透气性等减弱电解液的挥发，却无法根本性解决问题。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种自动补液的锌空电池系统，以解决电解液挥发的问题。

本实用新型提供一种自动补液的锌空电池系统，包括锌空气电池组和自动补液系统。所述锌空气电池组由多个电池单体和气体扩散隔板组成，所述自动补液系统包含壳体、储液罐以及电解液，所述锌空电池组的隔膜延伸到自动补液系统的液面以下，随着锌空电池组的电解液不断挥发，隔膜会从自动补液系统持续吸取液体，壳体中的电解液下降后又会不断地从储液罐得到补充。

所述锌空电池组由锌空电池单体和气体扩散隔板重复堆叠而成，每个锌空电池之间有一个气体扩散隔板。

优选地，所述锌空电池单体可以由空气正极/隔膜/负极/隔膜/空气正极堆叠而成的双面锌空电池结构。

所述自动补液系统包含壳体、储液罐以及电解液，所述壳体包含主体和次体，壳体主体与次体是连通的，壳体主体内部存放所述锌空电池组，壳体次体上端存放储液罐，所述壳体下端、隔膜以及储液罐均含有所述电解液，

进一步地，所述壳体主体上端包含透气孔。

可以理解地，电解液充满壳体底部，包括壳体的主体和次体，从空气正极挥发的电解液会不断从隔膜补充，而隔膜又从壳体底部不断地吸取的电解液，壳体底部的电解液又会从储液罐补充，储液罐内的电解液使用完后可以将储液罐取出从外界补充。

可以理解地，壳体次体内的电解液想要流出来就要有空气进去，瓶口却被液体封住，当电解液被隔膜吸取一部分后，瓶口离开电解液液面，空气进入瓶中，电解液流出来，壳体内液面上升，重新封住瓶口，再次稳定，直到下次电解液的挥发，这样的好处是将多余的电解液留在瓶中，不必使用太大的电解液槽，又能保证液面始终在那个高度。

本实用实用新型提供一种自动补液的锌空电池系统解决锌空电池使用过程中电解液挥发造成的电池失效的问题。

上述自动补液锌空电池系统中，锌空电池从空气正极挥发的电解液可以源源不断的从自动补液系统补充，从而彻底解决锌空电池使用过程中电解液挥发造成的电池失效问题。

附图说明

图1为锌空电池组结构示意图。

图2为自动补液系统结构示意图

图3为自动补液锌空电池组示意图。

附图标记说明如下：

110：锌空电池单体；111：空气正极；112：隔膜；113：负极；120：气体扩散隔板 ；210：壳体；211壳体主体；213：壳体次体；213：透气孔；220：储液罐；221：储液罐瓶口；230：电解液；231：壳体液面；232：储液罐液面。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种自动补液的锌空电池系统，包括锌空气电池组和自动补液系统。

如图1所示，本实用新型的实施例中锌空气电池组是多个锌空电池单体110以及气体扩散隔板120组成，每个锌空气电池单体包含空气正极111、隔膜112以及负极113，气体扩散隔板120位于每个锌空电池单体110之间。

优选地，所述锌空气电池组可以是单个或多个锌空电池单体110组成，可以是串联或并联。

优选地，所述锌空气电池单体110包含两个空气正极111、两个隔膜112以及一个负极113。

在另一个实施例中，锌空气电池单体由一个正极111、一个隔膜112以及一个负极113组成。

优选地，所述空气正极111由现有的技术制备而成，包含催化膜、集流体和防水透气膜组成，其中催化膜一侧靠近隔膜112。

优选地，所述隔膜112可以是玻璃纤维膜、聚丙烯等电池隔膜。

优选地，所述负极113可以是多孔锌、锌片以及锌粉与粘结剂涂成的片状材料。

优选地，所述气体扩散挡板120可以是波浪形的板状材料，也可以是其他多孔材料，只要能够将空气引入到空气正极111表面就可以。

如图2以及图3所示，本实用新型的实施例中自动补液系统包含自动补液壳体210、储液罐220以及电解液230。

进一步地，所述壳体210包含主体部分211以及次体部分212，所述壳体210主体部分211与次体部分212是连通在一起的，壳体210底部可以保存电解液230，壳体内部电解液231在图3所示位置。

进一步地，壳体主体部分211上端包含透气孔洞213，透气孔213可以将外部空气引入到气体扩散隔板120。

进一步地，壳体次体部分212上端有一个开孔，可以使储液罐220倒立放置并固定住。

优选地，所述储液罐220可以是塑料壳体，包含瓶口221。

优选地，所述电解液230可以是中性电解液，如硫酸锌、三氟甲磺酸锌、氯化锌等溶液，也可以是碱性电解液，如氢氧化钾、氢氧化钠等。

可以理解地，电解液230充满壳体主体211和次体212底部，储液罐220内的电解液230想要流出来就要有空气进去，储液罐瓶口221却被壳体液面231封住，当电解液230被隔膜吸取一部分后，储液罐瓶口221离开壳体液面231，空气进入瓶中，电解液230流出来，壳体液面231上升，储液罐液面232下降，重新封住储液罐瓶口221，再次稳定，直到下次电解液230的挥发。

进一步地，将所述锌空电池组放置在自动补液系统中的壳体主体211里面，并固定住，其中隔膜112延伸到电解液的液面231以下，空气正极111与电解液230不接触。

可以理解地，当电池系统工作时，空气可以透过透气孔213，沿着气体扩散隔板120向空气正极111表面扩散，使锌空气电池正常运转。电解液230不可避免地从空气正极111向外界挥发，此时隔膜112会不断地从下端吸取电解液230补充到空气正极111，电解液的液面231下降后，空气从储液罐瓶口221进入储液罐220，储液罐内部液面232逐渐下降而使液面231升高，壳体液面231升高到储液罐瓶口221处将不再升高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种自动补液的锌空电池系统，包含锌空电池组以及自动补液系统，所述锌空电池组包含锌空电池单体和气体扩散隔板，所述自动补液系统包含壳体、电解液以及储液罐，其特征在于，所述锌空电池组的电解液可以不断地从自动补液系统补充。

2.根据权利要求1所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述锌空电池组的隔膜延伸至所述自动补液系统的液面以下。

3.根据权利要求1所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述锌空电池组的单体由空气正极/隔膜/负极/隔膜/空气正极堆叠而成。

4.根据权利要求1所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述自动补液系统的壳体分为主体和次体。

5.根据权利要求4所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述自动补液系统的壳体主体用于容纳所述锌空电池组。

6.根据权利要求4所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述自动补液系统的壳体次体上端用于固定所述储液罐。

7.根据权利要求4所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述自动补液系统的壳体主体与次体是连通的。

8.根据权利要求1所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述自动补液系统的壳体上端含有透气孔。

9.根据权利要求1所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述自动补液系统的壳体底部液面与所述储液罐瓶口持平。

10.根据权利要求1所述的一种自动补液的锌空电池系统，其特征在于，所述自动补液系统的储液罐瓶口朝下放置。