CN2906948Y - 机械更换式动力型锌－空气金属燃料电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种机械更换式动力型锌—空气金属燃料电池，一种机械更换式动力型锌—空气金属燃料电池，它由电池外壳体及电池正、负极、电解液组成，所述的电池外壳体由分体式的电池上盖及下箱体通过锁止器锁紧扣合构成，正极集流体、负极集流体设置在电池上盖上，电池正极由固定在下箱体内的一组空气电极板构成，各空气电极板引至正极集流体；电池金属负极的一组金属负极夹片分别通过卡板卡紧由上盖引至负极集流体。壳体上的锁止器可把电池上盖锁紧，电池上盖处有密封圈，锁紧后的电池单体在特殊设计的密封圈的作用下，防止流动的电解液爬碱和渗漏。电池组靠上盖外引出的正、负极交叉串联实现电池组的联接，能任意组合电池组的数量电池模块。
Description
技术领域
本实用新型属于电化学及电池制造技术领域，也涉足于电子和通讯领域，尤其涉及一种机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池。
技术背景
随着科学技术迅速发展，人民生活水平的日益提高，使人们对电池产品的用途不断拓展，电池的用量迅猛增长。同时各种新型电子产品功能越来越全，功率越来越大，消耗的能量越来越高，对电池的品种和性能要求也不断提高。而目前市场上大量流行铅酸电池、锂离子电池和镍氢电池，它们要么比能量偏低，要么价格偏高，很难满足市场需求。
现在，一种锌-空气金属燃料电池问世，其具有容量大、比能量高、工作电压平稳、原材料丰富、价格低廉、无污染等优势，能适应社会的经济发展。但其在更换电池负极时，电池上盖与壳体是分离的，且不能很好密封，电池内流动的电解液易发生渗漏而造成电池短路，使电池使用寿命大大降低。而面对当前石油能源枯竭的紧迫形式，必须寻求新型可替代能源电池。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种非常方便的机械式可更换负极的机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，其可克服现有技术锌-空气金属燃料电池的缺陷，同时还能方便简捷地更换负极。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，它由电池外壳体及电池正、负极、电解液组成，所述的电池外壳体由分体式的电池上盖及下箱体通过锁止器锁紧扣合构成，正极集流体、负极集流体设置在电池上盖上，电池正极由固定在下箱体内的一组空气电极板构成，各空气电极板引至正极集流体；电池金属负极的一组金属负极夹片分别通过卡板卡紧由上盖引至负极集流体。
锌-空气金属燃料电池壳体内的空气电极板由双数片外氧式或内氧式空气电极片一体式注塑而成；正极集流体引出、负极集流体镶嵌在上盖上，同时做为实现一个以上的电池单体相互间任意串联组合的导流柱；空气电极板通过空气电极板插座固定在下箱体内。
所述的上盖与壳体上设有卡位槽。
本实用新型设计的新型机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池结构合理，外型美观，联接方便，工艺可行，适合批量化生产，可广泛应用于电动车领域、电子通讯和小型电器设备领域。
本实用新型的优点是：
1、这种积木式外联接方式，可以使电池任意组合成不同电压形式的电源模块。
2、机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池结构设计新颖，有效解决了锌-空气金属燃料电池更换负极时，密封不严、电解液渗漏现象造成电池短路导致电池报废的现象。
3、本实用新型解决了锌-空气金属燃料电池更换负极的问题，用户不需要专业培训就能简捷更换电池负极，机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池性能不受任何影响。
附图说明
图1 本实用新型结构示意图(主视)
图2 本实用新型结构示意图(主剖视)
图3 本实用新型一应用实施例中更换电池负极过程示意图
具体实施方式
本实用新型机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池由电池外壳体及电池正、负极、电解液组成。
如图1所示，所述的电池外壳体由分体式的电池上盖1及下箱体2通过锁止器3锁紧扣合构成。
如图2所示，正极集流体、负极集流体设置在电池上盖上，电池正极由固定在下箱体内的一组空气电极板8构成，各空气电极板引至正极集流体4；电池金属负极的一组金属负极夹片5分别通过卡板6卡紧由上盖引至负极集流体7。
锌-空气金属燃料电池壳体内的空气电极板8可由双数片外氧式或内氧式空气电极片一次性由塑料注塑机在设计好的模具中一体式注塑而成，空气电极板可通过空气电极板插座固定在下箱体内。
锌-空气金属燃料电池上盖中镶嵌了空气电极集流(正极集流体引出)、金属锌电极集流(负极集流体)(已在图中做出说明)，同时可做为提供电池组外联接的导流柱。电池组可以在每个电池单体的导流柱上任意串联实现任意组合。
所述的上盖与壳体上设有卡位槽；上盖根部与下箱体间有防止电解液渗漏的硅橡胶密封圈9；上盖利用壳体上锁止器3锁紧，克服电解液渗漏现象。
所述的电池上盖有一组负集流体预埋件，预埋件上一体制有紫铜弹性夹片构成的金属负极夹片5，负极集流片卡在预埋件的金属负极夹片中，用卡板6直接卡死。
本实用新型机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池壳体上安装两个止退锁止器，当电池上盖用力盖紧后，锁止器自动把电池上盖与电池壳体锁紧，防止流动电解液渗漏。当需要更换负极时，用力打开锁止器，电池上盖自动抬起，方便机械式更换负极。
本实用新型机械再充式机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池的上盖采用密封设计：第一：上盖与壳体上设计有卡位槽，上盖凸台直接进入卡位槽上锁紧(已在图中做出说明)；第二：上盖根部有硅橡胶密封圈，上盖压紧后，把盖与壳体的结合部依靠硅橡胶弹性变形密封住，防止了电解液渗漏。
由于本实用新型采用了先在电池上盖设负集流体预埋件，预埋件上固连有弹性夹片，使用时把负极集流片卡在预埋件的夹片中，用卡板直接卡死，这样，当需要更换时，很容易、简捷地实现负极的更换。
图3所示为本实用新型一应用实施例实现负极更换方式的示意图，装紧及拆卸(按图中箭头所示方向操作)十分方便，当拆卸时，只需用力打开锁止器，这时电池上盖自动抬起，方便机械式更换负极；换好后再扣上电池上盖，锁紧锁止器即可。
本实用新型机械插块式机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池在电动公交车上试运行3个月，其中基本上每运行300多公里更换一次负极，共运行6次更换，更换过程中简单快捷，上盖与壳体每次更换密封效果好，没有产生渗漏、爬碱现象。
Claims (7)
1、一种机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，它由电池外壳体及电池正、负极、电解液组成，其特征在于：所述的电池外壳体由分体式的电池上盖及下箱体通过锁止器锁紧扣合构成，正极集流体引出、负极集流体设置在电池上盖上，电池正极由固定在下箱体内的一组空气电极板构成，各空气电极板引至正极集流体；电池金属负极的一组金属负极夹片分别通过卡板卡紧由上盖引至负极集流体。
2、根据权利要求1所述的机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，其特征在于：锌-空气金属燃料电池壳体内的空气电极板由双数片外氧式或内氧式空气电极片一体式注塑而成。
3、根据权利要求1所述的机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的正极集流体引出、负极集流体镶嵌在上盖上，同时做为实现一个以上的电池单体相互间任意串联组合的导流柱。
4、根据权利要求1所述的机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，其特征在于：空气电极板通过空气电极板插座固定在下箱体内。
5、根据权利要求1所述的机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的上盖与壳体上设有卡位槽。
6、根据权利要求1所述的机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的上盖根部与下箱体间有防止电解液渗漏的硅橡胶密封圈。
7、根据权利要求1所述的机械更换式动力型锌-空气金属燃料电池，其特征在于：所述的电池上盖有一组负集流体预埋件，预埋件上一体制有紫铜弹性夹片构成的金属负极夹片，负极集流片卡在预埋件的夹片中，用卡板直接卡死。
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