[实用新型]一种镁空电池

说明书

技术领域

本实用新型设计蓄电池领域，特别是一种镁空电池。

技术背景

目前，应用于野外应急电源主要为锌锰电池、铅酸蓄电池、柴油机发电机等。这些应急电源虽然技术比较成熟，但仍存在许多问题。锌锰电池、铅酸蓄电池受限于较低的能量密度，长期供电能力差，只能在短时间内提供应急电力，目前设计指标在几十分钟到几小时不等。如灾情严重，电力网络供应长期中断，不能保证应急电力的供应。柴油机发电机虽然能长时间、大功率供电，但柴油机工作时产生大量噪声和废气，对周围环境有较大影响，且柴油机从启动到稳定运行的时间较长，根据负载大小，从几分钟到几十分钟不等，不能及时提供应急电力。另外，对于便携式应急设备而言，柴油机携带性较差。

镁空电池是一种新型电池，大连爱镁瑞电池有限公司在申请日为2008年10月22日，专利号为200810228230的名为一种金属氧气电池/氢氧燃料电池一体式组合电源的专利中，详细介绍了镁空电池的原理。镁/空气储备电池能量密度高达700Wh/Kg,是铅酸蓄电池的20倍，因此使用相同体积重量的情况下，可以大幅提高应急供电的时间。同时镁/空气储备电池在没有添加电解质、日常保存时，能够长期保持活性达数年以上，并且存储期间电池容量几乎不变，无自放电现象，不需要额外维护和保养。镁/空气储备电池的这些特性使其在应急储备电源领域具有较强的竞争优势。

镁空电池有非常强的优势，但是在使用中也会有一些问题。镁空电池在空气持续参与过程中，阴极与阳极通过盐水反应，产生电能，同时产生盐雾和热量，反应过程中，阳极消耗快，而阴极消耗慢，过快消耗的阳极镁板会逐渐变薄变短，在变化的过程中，阳极镁板会脱落并产生一些残渣，产生的残渣如不加限制，会附着在阴极上，减小阴极与盐水的接触面积，进而降低电池效果。反应产生盐雾，盐雾如不及时排放，会在工作腔产生大量的气体，并使工作腔内部压力增大，可能损坏工作腔，使反应不能正常进行。镁空电池阳极消耗快而阴极消耗慢的特点，使得在使用使需要不定期更换阳极以物尽其用。

研究人员通过不断研究，对镁空电池的实际应用提出了具体的方案，大连爱镁瑞电池有限公司在申请日为2012年4月12日，专利号为201220152285，专利名为一种电池盒的专利中，介绍了一种新型的镁空电池盒。通过这种电池盒，可以使镁空电池真正用在日常生活中。但使用中还是会有一些问题，这些问题体现在：1.电路腔与电解腔螺钉连接或卡接，更换不便。2.电路腔设置在电解腔上部，盐雾导出的过程中，不可避免的经过电路腔，会对电路腔有腐蚀作用，持续反应，可能会使整个电池失效。3.镁板残渣处理不完全，导致镁空电池效率降低。

实用新型内容

本实用新型正是为了克服以上问题而提出的，具体方案是：

镁空电池，包括壳体、反应模块和稳压稳流模块。其中壳体包括下底、上盖和壳主体，所述上盖开设透气孔，壳主体上设置电解槽、电路腔和插接腔，下底设置电解底槽；所述下底和壳主体之间以及壳主体与上盖之间分别固定连接，壳主体上的电解槽与下底的电解底槽相互配合，形成电解腔，电解腔内固定设置阴极盒；所述电路腔和插接腔之间通过快插接头连通，电解腔与插接腔之间设置线槽，二者通过线槽连通。

所述反应模块包括镁板、阴极和盐水溶液，所述镁板放置在电解腔中，阴极平行设置在镁板侧面，盐水填充在电解腔内镁板与阴极之间；所述镁板上引出负极引线，阴极上引出正极引线，正极引线和负极引线通过线槽进入到插接腔内；所述插接腔内设置快接插头，正极引线和负极引线与快接插头连接。

所述稳压稳流模块包括进线端口、稳压稳流电路和出线端口，所述进线端口与出线端口分别固定在稳压稳流电路上，进线端口与插接腔内的快接插头连通，出线端口空接。

为了防止镁板碰撞和在反应过程中产生的残渣进入盐水溶液进而污染阴极，阴极盒上端口与电解腔密封连接。阴极盒内设置镁板架，阴极盒侧面设置阴极，镁板架架设在阴极盒内；镁板架外侧设置过滤纸，过滤纸将阴极盒分割成过滤纸包裹区和外部溶液区；镁板安放在过滤纸包裹区内，当镁板有残渣生成时，过滤纸直接包裹残渣，不至使残渣外泄，污染阴极。

为了避免产生的盐雾对快接插头产生影响，将插接腔与电解腔平行布置，使反应产生的盐雾不经过插接腔，直接排到外界。

为了使正极引线和负极引线进入到插接腔更加便利，并防止盐水进入插接盖腐蚀插件影响电池性能在插接腔上面设置插接盖，插接腔和插接盖的靠近电解腔的一侧壁面上设置相互对应的U型线槽加密封垫紧固密封。