[发明专利]一种可多次放电的金属空气电池及实现方法

说明书

本发明提供了一种可多次放电的金属空气电池，包括壳体、金属电极、空气电极、电解液箱和清洗液箱，壳体具有腔体、进液口和出液口，金属电极和空气电极位于腔体内，电解液箱内装有电解液，清洗液箱内装有清洗液，清洗液包含缓蚀剂，电解液箱的出口与进液口连通，电解液箱的入口与出液口连通，清洗液箱的出口与进液口连通，清洗液箱的入口与出液口连通，电解液箱和清洗液箱被操作可选择性地向腔体内输送电解液或清洗液。该金属空气电池可解决金属空气电池二次启动困难的问题，避免金属电极在搁置过程中自腐蚀或腐蚀，从而使金属空气电池能够实现间歇性放电、多次使用及多次放电。本申请还提供一种实现金属空气电池多次放电的方法。

技术领域

本发明涉及金属空气电池的制备技术领域，尤其是涉及一种可多次放电的金属空气电池及实现方法。

背景技术

随着能源与环境问题日益严重，人类迫切需要研发出新的能源来替代传统的燃料。金属空气电池由于其高比能量、低成本以及环保无污染等优势被广泛研究。其中，金属锌资源丰富以及价格低廉且反应过程平稳近年来不断有科研工作者对锌空气电池开展研究。

虽然近年来国内外学者通过研究催化剂材料不断提高金属空气电池性能，但由于其反应后搁置过程中金属电极不断发生自腐蚀反应在表面生成一层致密的钝化层导致电池二次启动困难限制其在电源市场的应用，因而一直无法在市场上得到推广。目前，市面上的金属空气电池产品主要是使金属空气电池的金属电极一次性反应完毕后将剩余的电能进行储能，但这种方式由于增加储能电池会导致电池组体积增大、重量增加以及成本变高，会降低电池体积比能量与重量比能量。

故而，有必要提供一种可多次放电的金属空气电池及实现方法以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种可多次放电的金属空气电池，解决金属空气电池二次启动困难的问题，避免金属电极在搁置过程中自腐蚀或腐蚀从而使金属空气电池能够实现间歇性放电，即实现多次使用和多次放电。

本发明的目的之二是提供一种实现金属空气电池多次放电的方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种可多次放电的金属空气电池，包括壳体、金属电极、空气电极、电解液箱和清洗液箱，所述壳体具有腔体、进液口和出液口，所述金属电极和所述空气电极位于所述腔体内，所述电解液箱内装有电解液，所述清洗液箱内装有清洗液，所述清洗液包含缓蚀剂，所述电解液箱的出口与所述进液口连通，所述电解液箱的入口与所述出液口连通，所述清洗液箱的出口与所述进液口连通，所述清洗液箱的入口与所述出液口连通，所述电解液箱和所述清洗液箱被操作可选择性地向所述腔体内输送所述电解液或所述清洗液。

与现有技术相比，本发明的可多次放电的金属空气电池，当需要该金属空气电池进行放电时，电解液箱中电解液被输送至腔体内，与腔体内的金属电极、空气电极组成回路实现放电。当不需要放电时，腔体内的电解液被输送至电解液箱中，且清洗液箱中清洗液被输送至腔体内，由于清洗液包含缓蚀剂，清洗液不仅能将反应过后的金属电极表面残留的碱液冲洗干净，并且缓蚀剂溶液能在金属电极表面形成油性薄膜，避免金属电极在搁置过程发生自腐蚀或腐蚀，以达到二次使用的目的，从而实现多次使用及多次放电。

进一步的，可多次放电的金属空气电池还包括驱动部，借助所述驱动部实现所述电解液箱和所述清洗液箱可选择性地向所述腔体内输送所述电解液或所述清洗液。

进一步的，所述驱动部包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件被操作可驱动所述电解液箱中的电解液输送至所述腔体内，所述第二驱动件被操作可驱动所述清洗液箱中的清洗液输送至所述腔体内。

进一步的，所述电解液箱的入口与所述出液口之间设有第一开关，所述清洗液箱的入口与所述出液口之间设有第二开关。

进一步的，所述驱动部包括带有控制阀门的三通结构，分别连通所述出液口、所述清洗液箱的出口和所述电解液箱的出口。