[发明专利]具有空气电极保护装置的金属-空气蓄电池

权利要求书

1.可再充电蓄电池，包括一个或多个金属-空气电池，每个电池包括

-第一端子(1)和第二端子(2)，

-金属-空气电池的金属负电极(3)，其连接到第一端子(1)，

-第一析氧正电极(4)，

-第二正电极(5)，其为包含至少一种氧还原催化剂的多孔空气电极，及

-电解液，

其特征在于，还包括

-控制装置(6)，其适于连续地将所述第二端子(2)和所述第一端子(1)之间的测量电压(V_m)与设定值(V_c)进行比较，并适于在所述测量电压(V_m)降到低于所述设定值(V_c)时，向切换装置(7)发送切换信号，

-切换装置(7)，其适于接收来自控制装置(6)的切换信号，并适于将所述空气电极(5)与所述第二端子(2)连接和断开，使得当测量值降到低于所述设定值时所述空气电极仅与第二端子连接，以保护所述空气电极免受可再充电蓄电池在放电起始时的高电势差而劣化。

2.权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述负电极(3)为锂电极(Li/LiOH)或锌电极(Zn/Zn(OH)₄^2-)。

3.权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述第一析氧正电极(4)为银电极(Ag/AgO)或镍电极(Ni/NiO或NiOH/NiOOH)。

4.权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述空气电极包含碳粒子和在其上的至少一种氧还原催化剂。

5.权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述空气电极中的所述氧还原催化剂选自由氧化锰和氧化钴构成的组。

6.权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，将所述设定值(V_c)设定为小于当仅连接所述空气电极时充电态的所述电池的开路电压的值。

7.权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述设定值(V_c)设定为1.44V的值。

8.权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述控制装置(6)为由运算放大器驱动的机电继电器。

9.权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，所述第一析氧正电极(4)采用格栅的形式或穿孔板的形式，并且位于所述负电极和所述空气电极之间。

10.使用前述任一权利要求所述的蓄电池存储和释放电能的方法，所述方法包括以下相继步骤：

(a)充电阶段，在此期间所述负电极(3)连接到所述第一端子(1)，所述第一析氧正电极(4)连接到所述第二端子(2)，并且所述空气电极(5)断开，

(b)第一放电阶段，在此期间所述负电极(3)连接到所述第一端子(1)，所述第一析氧正电极(4)连接到所述第二端子(2)，所述空气电极(5)断开，并且所述控制装置(6)连续地将所述第二端子(2)和所述第一端子(1)之间的测量电压(V_m)与设定值(V_c)进行比较，

(c)第一切换步骤，在此期间，当所述第二端子(2)和所述第一端子(1)之间的电压值降到低于所述设定值(V_c)时，所述第二正电极(5)——其为所述空气电极，连接到所述第二端子(2)，

(d)第二放电阶段，在此期间所述负电极(3)连接到所述第一端子(1)，并且所述空气电极(5)连接到所述第二端子(2)，以及

(e)第二切换步骤，在此期间所述空气电极(5)与所述第二端子(2)断开。

11.权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第一切换步骤中，所述切换装置(7)使所述第一析氧正电极(4)与所述第二端子(2)断开。

12.权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第一切换步骤中，所述切换装置(7)不使所述第一析氧正电极(4)与所述第二端子(2)断开。