[发明专利]具有阴极袋的析氢电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种析氢电池。

背景技术

这种析氢电池包括位于外壳内的阳极室和阴极室，这些室借助隔离物彼此隔开。

相应的电池包括锌膏(zinc paste)形式的金属阳极，氢电极和含水电解质，例如从DE3532335A1和EP1396899A2中已知的。

在析氢电池中，氢反应气体以作为电解质主要成分的水的形式化学存储，并且通常未增压。

在具有锌制成的金属阳极的电池的情形中，发生析氢反应，反应方程如下：

阳极反应：Zn+2OH^-→ZnO+H₂O+2e^-

阴极反应：2H₂O+2e^-→2OH^-+H₂

总反应：Zn+H₂O→ZnO+H₂

因此，在上述反应过程中，在阴极产生氢气的同时电池内所含的锌氧化为氧化锌。

一般，析氢导致电池内轻微过压。如果过压进一步增大，隔离物有膨胀并对阳极室施加压力的风险，结果导致电解液从电池中泄漏。换言之，氢过压可成为发生泄露的原因。

此外，由于析氢电池的外壳通常由两部分构成，并包括电池杯和电池盖，为达到电池的气密密封必须进行费力的测试。这通常通过使用密封环以及借助电池杯和电池盖的卷边或拧紧来实现。

因此，这类析氢电池具有几个潜在的泄漏点或结构设计，其可能导致泄漏而损害电池的使用寿命。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种析氢电池，其避免了现有技术中的析氢电池的所述缺陷，并且特别是与现有技术中已知的析氢电池相比，显著减少了发生泄漏的风险。

所述目的借助具有独立权利要求1的特征的析氢电池得以实现。根据本发明权利要求1的电池的优选实施方式是从属权利要求2到14的主题。所有权利要求的措辞在此通过引用并入本说明书。

根据本发明的析氢电池包括可电化学氧化的阳极、氢阴极、电解质以及外壳。在适当的情况下，该外壳包括前述活性组件(阳极、阴极和电解质)以及其他组件。

在电流通过时，该析氢电池释放氢气且释放量与通过的电流量成正比。得到的氢气量与通过的电量根据法拉第定律相关联。因此，产生的氢气量可通过电流精确控制。

电解质优选为含水电解质，特别是碱性电解质，如氢氧化钠或氢氧化钾。

阳极优选为金属阳极(金属制成的阳极)或者含有金属的阳极。金属可以膏、粉末或凝胶的形态存在。该金属优选为贱金属(非贵金属)或者贱金属合金。该金属或合金可分别选自例如锌、镁、铝及它们的合金。

特别优选地，阳极为锌阳极或含锌阳极，其中锌可以膏、粉末或凝胶的形态存在。换言之，阳极优选包含锌膏、锌粉或锌凝胶，或者优选为分别由这样的膏、这样的粉末或这样的凝胶组成。

镁铝合金为优选的阳极合金，特别是以金属片的形式。

作为上述实施方式的替代和补充，阳极可以是汞齐化的(amalgamated)或者不是汞齐化的。

一般，给阳极分配阳极导体。阳极导体可形成为箔、片、网状金属(expanded metal)等，并且可包含例如锌、黄铜、铜或者纽扣电池，特别是无汞纽扣电池，的其他典型材料或由其组成。

氢阴极优选包含贵金属如钯和／或铂。作为其替代或与其组合，氢阴极可包含镍，特别是阮内镍。

一般，也给氢阴极分配电极导体，称作阴极导体。

在适合的实施方式中，阳极和／或阴极可配置(在各情形中)为金属片形式，在这种情形中，可以省略作为独立组件的导体。