[发明专利]一种金属空气电池的单元体

说明书

技术领域

本发明涉及新能源电池的技术领域，尤其涉及一种金属空气电池的单元体。

背景技术

金属空气电池的单元体(即金属空气电池)是以空气中的氧为正极活性物质，以金属为负极活性物质，以导电溶液为电解液，在催化剂的催化作用下发生化学反应而产生电能的一种化学电源。

金属空气电池的单元体具有很多独特的优势，其燃料为金属材料，如铝、镁、锌，以及锂、钠等金属；因为燃料铝、镁、锌储量很丰富，金属空气电池资源可足量供应。正极活性物质是空气中的氧气，电池本身不用携带，电池所携带的能量大小由负极金属的量决定，使得该种电池的实际比能量能够达到350Wh/kg以上(目前锂离子电池为100Wh/kg)，有极大的性能优势。反应后的产物，可以利用风能、太阳能、水能等清洁能源或者电能富裕地区的电能重新电解氧化铝(或氢氧化镁)变为金属，然后再次安装到金属空气电池放电，驱动电动车。这样就可以实现集中大规模的生产，可以减少污染，减少排放，并且可以实现集中供电，分散使用，将成本较低的电能转移到电能成本高的地方使用，将电能从能源易于获得的地方转移到能源难以获得的地方使用。可以真正实现无污染零排放的全新汽车生活。过程中实现了无污染，零排放的绿色能源循环利用，金属空气电池在世界范围内日益引起重视。

目前的金属空气电池的单元体一般是由若干个单元体组装而成，每个单元体具有由空气电极和金属板(例如，镁板、合金板等)组成的空腔，电解液(例如，水)在空腔的上部侧面注入，再从空腔的下部对角线侧面排出反应残渣；单元体两两之间是隔离的，需要分别注入电解液。但是，这种结构的金属空气电池的单元体的每个单元体内空气电极和金属板的化学反应不充分，远离空腔的上部侧面的部分电解液无法到达，因此不能发生电化学反应而不能产生电能；反应残渣从从空腔的下部对角线侧面排出，远离该下部侧面的部分产生的反应残渣就很难排出空腔了；单元体两两之间是隔离的，需要分别注入电解液，极大地耗费人力物力成本。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种金属空气电池的单元体，其能够解决单元体内电解液流速不均匀的问题，保证内部电解液分布均匀，电池腔体残渣在电解液循环及回流过程中能够充分被带走，只需要一套注水设备就能够实现整套金属空气电池的电解液注入，极大地节约人力物力成本。

本发明的技术方案是：这种金属空气电池的单元体，其包括：壳体(1)、前盖板(2)、空气电极(3)、合金板(4)、上密封圈(5)、上部铜电极(6)、电池盖(7)、合金板螺钉(8)、密封塞(9)、后盖板(10)、电极螺钉(11)、壳体密封圈(12)；

壳体(1)的前部通过前盖板(2)和空气电极(3)的粘结实现密封，使壳体与粘结的前盖板和空气电极之间形成腔体，壳体的后部通过后盖板(10)和空气电极(3)的粘结实现密封，使壳体与粘结的后盖板和空气电极之间形成腔体；

空气电池中引出的铜电极与上部铜电极(6)同壳体的侧边孔相对应，并通过电极螺钉(11)固定；

壳体的上部中心具有上部孔且下部中心具有底部孔；腔体内部有向内侧倾斜的斜坡，在斜坡的最低端有下贯通孔(14)，下贯通孔与壳体的底部孔相通，底部孔及上部孔正反面均有凹凸槽(e)，槽内放置壳体密封圈(12)；上密封圈(5)固定在密封塞(9)上，密封塞、合金板(4)、上部铜电极(6)通过合金板螺钉(8)连接，电池盖(7)罩在密封塞上，密封塞的中间设有与壳体的上部孔相对应的中间孔，中间孔内有向下的上贯通孔(13)，密封塞塞入壳体上部时，壳体内部形成封闭空间，通过上贯通孔、下贯通孔用来循环和排出电解液。

由于壳体的上部中心具有上部孔且下部中心具有底部孔，下贯通孔与壳体的底部孔相通，上贯通孔与壳体的上部孔相通，因此注入电解液时是从底部中心向上均匀扩散，能够解决单元体内电解液流速不均匀的问题，保证内部电解液分布均匀；当排出反应残渣时，液体从上部孔注入，向下均匀扩散，因此电池腔体残渣在电解液循环及回流过程中能够充分被带走。由于腔体内部有向内侧倾斜的斜坡，在斜坡的最低端有下贯通孔，下贯通孔与壳体的底部孔相通，密封塞的中间设有与壳体的上部孔相对应的中间孔，中间孔内有向下的上贯通孔，密封塞塞入壳体上部时，壳体内部形成封闭空间，通过上贯通孔、下贯通孔用来循环和排出电解液，因此只需要一套注水设备就能够实现整套金属空气电池的电解液注入，极大地节约人力物力成本。

附图说明

图1是根据本发明的金属空气电池的单元体的整体结构示意图。

图2是根据本发明的金属空气电池的单元体的拆分结构示意图。