一種空氣電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空氣電池，該電池包括設(shè)置有反應(yīng)腔室的電池反應(yīng)體、正極組件、負(fù)極組件以及組合連接蓋；所述電池反應(yīng)體兩端分別設(shè)置有第一連接柱以及第二連接柱，所述第一連接柱以及第二連接柱分別設(shè)置有外螺紋，所述組合連接蓋包括第一連接部以及第二連接部，所述第一連接部以及第二連接部分別設(shè)置有與所述外螺紋配合連接的內(nèi)螺紋；帶內(nèi)螺紋中空組合連接蓋，帶有外螺紋連接柱的燃料電池反應(yīng)體，很好的解決了目前空氣燃料電池、緊固密封、漏液的難題，達(dá)到了安全高效、一致的生產(chǎn)要求；電極串聯(lián)孔的設(shè)計(jì)解決了以往空氣金屬燃料電池正負(fù)電極必須導(dǎo)出焊接才能串聯(lián)輸出電壓電流的目的，隱藏于內(nèi)的連接方式更是避免了短路發(fā)生的難題。
【專利說(shuō)明】
一種空氣電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種密封性能好、串聯(lián)方便的空氣電池。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣金屬燃料電池是利用空氣中氧分子通過既可以密封又可以隔水的催化反應(yīng)層，用堿性電解液作為載體傳遞到金屬燃料鋅、鋁、鎂、鋰的表面進(jìn)行反應(yīng)，生成電子位移，形成電壓電流的能量電池，它作為一種安全、高效、清潔可再生的綠色能源，廣受世界的關(guān)注，這種電池具有以下幾大優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn):
[0003]1、電池容量大、能量高，是傳統(tǒng)鉛酸電池的5倍以上，是目前正在使用的鋰離子電池的2倍以上，同等容積時(shí)而重量?jī)H是鉛酸電池四分之一，鋰離子電池的二分之一；比如鋁空氣燃料電池理論能量比達(dá)成8100Wh/kg而現(xiàn)有條件能達(dá)到的400-450Wh/kg。比鋰離子電池高出近3倍，放電時(shí)間更是高于鋰離子的2倍以上。
[0004]2、放電過程中，工作電壓平穩(wěn)、持續(xù)，而且只消耗空氣中的氧和鋁、鋅、鎂等金屬；本電池在制作完畢后，不加注電解液全密封的情況下，可以長(zhǎng)期保存，年電量損失小于1%，可作為真正的應(yīng)急電源保存?zhèn)溆谩?br>[0005]3、安全無(wú)污染可再生循環(huán)利用
[0006]空氣、金屬燃料電池不會(huì)因充電、放電而產(chǎn)生膨脹、短路、爆炸，更沒有鋰離子電池充放電時(shí)過熱、短路、起火燃燒等不安全因素?？諝饨饘偃剂想姵厮褂玫碾娊庖簽閴A性溶液，因容量較小，即使泄漏對(duì)環(huán)境的污染也很小。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氧化附屬物均可通過人工方法電解再生為金屬鋅、鋁等，還原再次使用。這個(gè)電解的過程不會(huì)帶來(lái)環(huán)境的污染。盡管空氣金屬燃料電池有這么多優(yōu)點(diǎn)，但還存在一些缺點(diǎn):空氣金屬燃料電池在反應(yīng)過程中既有堿性液體又有金屬合金，而且氧分子、電解液、金屬合金必須完整有機(jī)統(tǒng)一起來(lái)形成既可以通過氧分子又能儲(chǔ)存電解液，讓金屬合金以氧分子發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到密封、串聯(lián)、儲(chǔ)存、反應(yīng)的功能。由于設(shè)計(jì)上存在的缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中的空氣燃料電池的密封問題一直沒有得到很好的解決，尤其當(dāng)需要多個(gè)空氣燃料電池需要串聯(lián)時(shí)，要達(dá)到反應(yīng)物可以在整體不解體的情況下實(shí)現(xiàn)原料添加，又可以排出在使用過程中的廢料，同時(shí)達(dá)到密封的要求是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種空氣電池。
[0008]本發(fā)明提供了如下方案:
[0009]—種空氣電池，該電池包括設(shè)置有反應(yīng)腔室的電池反應(yīng)體、正極組件、負(fù)極組件以及組合連接蓋;所述電池反應(yīng)體兩端分別設(shè)置有第一連接柱以及第二連接柱，所述第一連接柱以及第二連接柱分別設(shè)置有外螺紋，所述組合連接蓋包括第一連接部以及第二連接部，所述第一連接部以及第二連接部分別設(shè)置有與所述外螺紋配合連接的內(nèi)螺紋；
[0010]所述組合連接蓋為兩個(gè)分別第一組合連接蓋以及第二組合連接蓋，所述正極組件位于所述第一連接柱外側(cè)，所述第一組合連接蓋的第一連接部套裝于所述正極組件外部與所述第一連接柱相連;所述負(fù)極組件位于所述第二連接柱外側(cè)，所述第二組合連接蓋套的第二連接部套裝于所述負(fù)極組件外部與所述第二連接柱相連；
[0011]其中，所述電池反應(yīng)體上開設(shè)有第一通孔、第二通孔、第三通孔以及第四通孔，所述第一通孔以及所述第二通孔的直徑大于所述第三通孔以及第四通孔的直徑。
[0012]優(yōu)選的:所述第一連接柱以及第二連接柱內(nèi)部分別開設(shè)有用于放置所述正極組件以所述負(fù)極組件的凹槽。
[0013]優(yōu)選的:所述正極組件包括隔離網(wǎng)、第一密封圈、正極電極片以及集流環(huán)。
[0014]優(yōu)選的:所述負(fù)極組件包括第二密封圈以及負(fù)極電極片。
[0015]優(yōu)選的:所述第一連接部以及第二連接部連接處設(shè)置有進(jìn)氣口。
[0016]優(yōu)選的:所述第一連接部以及第二連接部分別設(shè)置有多個(gè)電極串聯(lián)孔。
[0017]優(yōu)選的:所述電極串聯(lián)孔內(nèi)設(shè)置有串聯(lián)連接柱組件，所述串聯(lián)連接柱組件包括通過螺旋彈簧連接的兩電極連接柱。
[0018]優(yōu)選的:所述組合連接蓋材質(zhì)為塑料。
[0019]優(yōu)選的:所述第一通孔用于加注金屬燃料，所述第二通孔用于氧化物的排出，所述第三通孔用于電解液的加注，所述第四通孔用于廢氣的排出。
[0020]根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果:
[0021]通過本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)一種空氣電池，在一種實(shí)現(xiàn)方式下，該電池可以包括設(shè)置有反應(yīng)腔室的電池反應(yīng)體、正極組件、負(fù)極組件以及組合連接蓋;所述電池反應(yīng)體兩端分別設(shè)置有第一連接柱以及第二連接柱，所述第一連接柱以及第二連接柱分別設(shè)置有外螺紋，所述組合連接蓋包括第一連接部以及第二連接部，所述第一連接部以及第二連接部分別設(shè)置有與所述外螺紋配合連接的內(nèi)螺紋;所述組合連接蓋為兩個(gè)分別第一組合連接蓋以及第二組合連接蓋，所述正極組件位于所述第一連接柱外側(cè)，所述第一組合連接蓋的第一連接部套裝于所述正極組件外部與所述第一連接柱相連;所述負(fù)極組件位于所述第二連接柱外偵U，所述第二組合連接蓋套的第二連接部套裝于所述負(fù)極組件外部與所述第二連接柱相連;其中，所述電池反應(yīng)體上開設(shè)有第一通孔、第二通孔、第三通孔以及第四通孔，所述第一通孔以及所述第二通孔的直徑大于所述第三通孔以及第四通孔的直徑。本申請(qǐng)所設(shè)計(jì)的帶內(nèi)螺紋中空組合連接蓋，帶有外螺紋連接柱的燃料電池反應(yīng)體，很好的解決了目前空氣燃料電池、緊固密封、漏液的難題，達(dá)到了安全高效、一致的生產(chǎn)要求;電極串聯(lián)孔的設(shè)計(jì)解決了以往空氣金屬燃料電池正負(fù)電極必須導(dǎo)出焊接才能串聯(lián)輸出電壓電流的目的，隱藏于內(nèi)的連接方式更是避免了短路發(fā)生的難題;在的反應(yīng)體上設(shè)有的內(nèi)置凹槽，便于固定各個(gè)功能零件，從而達(dá)到緊固密封串聯(lián)的需要，在反應(yīng)體上設(shè)計(jì)的四個(gè)孔很好的解決了空氣燃料電池在不解體狀態(tài)下金屬燃料加注，氧化物排出、電解液加入、廢氣排出的難題，使空氣金屬燃料電池不可連續(xù)工作的難題得到解決。
[0022]當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種空氣電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種空氣電池的組合連接蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種空氣電池的串聯(lián)連接柱組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:電池反應(yīng)體1、正極組件2、隔離網(wǎng)201、第一密封圈202、正極電極片203、集流環(huán)204、負(fù)極組件3、第二密封圈301、負(fù)極電極片302、組合連接蓋4、第一連接部401、第二連接部402、第一連接柱5、第二連接柱6、第一通孔7、第二通孔8、第三通孔9、第四通孔1、進(jìn)氣口 11、電極串聯(lián)孔12、螺旋彈簧13、電極連接柱14。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]實(shí)施例
[0030]參見圖1、圖2、圖3，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種空氣電池，如圖1、圖2、圖3所示，該空氣電池包括設(shè)置有反應(yīng)腔室的電池反應(yīng)體1、正極組件2、負(fù)極組件3以及組合連接蓋4;所述電池反應(yīng)體I兩端分別設(shè)置有第一連接柱5以及第二連接柱6，所述第一連接柱5以及第二連接柱6分別設(shè)置有外螺紋，所述組合連接蓋4包括第一連接部401以及第二連接部402，所述第一連接部401以及第二連接部402分別設(shè)置有與所述外螺紋配合連接的內(nèi)螺紋；
[0031]所述組合連接蓋4為兩個(gè)分別第一組合連接蓋以及第二組合連接蓋，所述正極組件2位于所述第一連接柱5外側(cè)，所述第一組合連接蓋的第一連接部401套裝于所述正極組件2外部與所述第一連接柱5相連;所述負(fù)極組件3位于所述第二連接柱6外側(cè)，所述第二組合連接蓋套的第二連接部402套裝于所述負(fù)極組件3外部與所述第二連接柱6相連；
[0032]其中，所述電池反應(yīng)體上開設(shè)有第一通孔7、第二通孔8、第三通孔9以及第四通孔10，所述第一通孔7以及所述第二通孔8的直徑大于所述第三通孔9以及第四通孔10得出直徑。
[0033]在實(shí)際應(yīng)用中，為了能夠保證正極組件以及負(fù)極組件在進(jìn)行組裝固定后的穩(wěn)定性，所述第一連接柱5以及第二連接柱6內(nèi)部分別開設(shè)有用于放置所述正極組件2以所述負(fù)極組件3的凹槽(圖中未示出)。所述正極組件2可以包括隔離網(wǎng)201、第一密封圈202、正極電極片203以及集流環(huán)204。所述負(fù)極組件3包括第二密封圈301以及負(fù)極電極片302。為了保證空氣或者氧氣能夠進(jìn)入反應(yīng)體I內(nèi)，所述第一連接部401以及第二連接部402連接處設(shè)置有進(jìn)氣口 U。本申請(qǐng)實(shí)施例還可以提供所述第一連接部401以及第二連接部402分別設(shè)置有多個(gè)電極串聯(lián)孔12。進(jìn)一步的，所述電極串聯(lián)孔12內(nèi)設(shè)置有串聯(lián)連接柱組件，所述串聯(lián)連接柱組件包括通過螺旋彈簧13連接的兩電極連接柱14。兩個(gè)電池正負(fù)極串聯(lián)通過設(shè)置于連接柱處的電極串聯(lián)孔連接。在連接時(shí)，兩端頭設(shè)有滑塊中間彈簧達(dá)到緊密配合導(dǎo)電的功能。
[0034]在實(shí)際應(yīng)用中，可以首先制作一個(gè)圓柱體電池反應(yīng)體，在圓柱體電池反應(yīng)體上設(shè)有四個(gè)孔，第一通孔、第二通孔、第三通孔以及第四通孔，其中第一通孔用于加注金屬燃料置于圓柱體內(nèi)作為燃料電池反應(yīng)物，第二通孔為反應(yīng)物與氧分子反應(yīng)后所產(chǎn)生的氧化物(氧化鋁、鋅、鎂等)排出口，排出完成后裝回蓋板密封;第三通孔為廢氣排出孔，用于出在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的廢氣及水蒸氣;第四通孔為電解液加注口，用于電解液的加入、補(bǔ)充。在該燃料電池圓柱體的一端設(shè)有螺紋和內(nèi)側(cè)設(shè)有安裝、密封圈金屬負(fù)極導(dǎo)電片，另一端安裝金屬合金隔離網(wǎng)、密封圈、正極空氣催化電極片以及集流環(huán)的凹槽。這樣就能達(dá)到密封、導(dǎo)電、防止短路漏液的作用。同時(shí)形成了一個(gè)燃料電池反應(yīng)場(chǎng)所，用于裝入金屬反應(yīng)物電解液容易加注燃料和排出反應(yīng)物，可以連續(xù)工作。用耐溫，抗壓的工程塑料制作一個(gè)中間有孔的以金屬燃料體相配合的內(nèi)螺紋緊固組合連接蓋，用于負(fù)極導(dǎo)電板密封圈裝入后壓緊密封，另一端裝入燃料電池金屬隔離網(wǎng)、密封圈套、正極空氣催化片、集體流環(huán)后通過內(nèi)外螺紋進(jìn)行緊固、密封達(dá)到防止漏液、全密封實(shí)現(xiàn)金屬燃料電池工作場(chǎng)所的要求，而在組合聯(lián)接蓋上更為方便的設(shè)有多個(gè)孔裝配，由滑塊彈簧組成的正負(fù)極接線柱緊密配合導(dǎo)電柱聯(lián)接另一組電池正負(fù)極，從而達(dá)到不用焊接、緊固串聯(lián)電池體的目的，方便的實(shí)現(xiàn)了金屬燃料的電池體的安裝、拆卸、導(dǎo)電的功能。本申請(qǐng)?zhí)峁┙M成了單個(gè)電池體再次重復(fù)形成了串聯(lián)的電池堆，從而方便快捷達(dá)到了工業(yè)化生產(chǎn)的目的。
[0035]本申請(qǐng)?zhí)峁┑目諝怆姵?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，將正極組件以及負(fù)極組件安裝于反應(yīng)體兩端的組合連接蓋的凹槽內(nèi)，便于準(zhǔn)確固定、密封、裝配。組合連接蓋設(shè)計(jì)的中間有進(jìn)氣孔，通過內(nèi)外螺紋的設(shè)計(jì)達(dá)到了方便緊固串聯(lián)電池體形成工作室的目的，而且減少了螺絲螺帽緊固的復(fù)雜繁瑣、焊接的傳統(tǒng)方式，實(shí)現(xiàn)在了工業(yè)化流水作業(yè)可能性和可靠性，徹底解決焊接不牢、密封不牢的缺點(diǎn)。設(shè)置于組合連接蓋上的串聯(lián)通孔方便將導(dǎo)電柱安裝于內(nèi)部既達(dá)到了串聯(lián)金屬燃料電池體正負(fù)極的目的，又不用進(jìn)行焊接，而連接電池正負(fù)極避免了聯(lián)接柱外露發(fā)生短路分流的現(xiàn)象。設(shè)置于反應(yīng)體上的四個(gè)孔分別解決了空氣金屬燃料電池的燃料的加注，氧化物的排出，電解液的加入，廢氣的排出，使金屬燃料電池達(dá)到了不解體連續(xù)工作的目的，擴(kuò)大了電池的使用范圍，延長(zhǎng)了工作時(shí)間，保證了使用壽命。采用標(biāo)準(zhǔn)模具下注塑加工生產(chǎn)，解決了產(chǎn)品的精度，又便于裝配和組合，使產(chǎn)品的合格率大幅度提高便于工業(yè)化的加工生產(chǎn)。
[0036]總之，本申請(qǐng)所設(shè)計(jì)的帶內(nèi)螺紋中空組合連接蓋，帶有外螺紋連接柱的燃料電池反應(yīng)體，很好的解決了目前空氣燃料電池、緊固密封、漏液的難題，達(dá)到了安全高效、一致的生產(chǎn)要求;電極串聯(lián)孔的設(shè)計(jì)解決了以往空氣金屬燃料電池正負(fù)電極必須導(dǎo)出焊接才能串聯(lián)輸出電壓電流的目的，隱藏于內(nèi)的連接方式更是避免了短路發(fā)生的難題;在的反應(yīng)體上設(shè)有的內(nèi)置凹槽，便于固定各個(gè)功能零件，從而達(dá)到緊固密封串聯(lián)的需要，在反應(yīng)體上設(shè)計(jì)的四個(gè)孔很好的解決了空氣燃料電池在不解體狀態(tài)下金屬燃料加注，氧化物排出、電解液加入、廢氣排出的難題，使空氣金屬燃料電池不可連續(xù)工作的難題得到解決。
[0037]需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空氣電池，其特征在于，包括設(shè)置有反應(yīng)腔室的電池反應(yīng)體、正極組件、負(fù)極組件以及組合連接蓋;所述電池反應(yīng)體兩端分別設(shè)置有第一連接柱以及第二連接柱，所述第一連接柱以及第二連接柱分別設(shè)置有外螺紋，所述組合連接蓋包括第一連接部以及第二連接部，所述第一連接部以及第二連接部分別設(shè)置有與所述外螺紋配合連接的內(nèi)螺紋； 所述組合連接蓋為兩個(gè)分別第一組合連接蓋以及第二組合連接蓋，所述正極組件位于所述第一連接柱外側(cè)，所述第一組合連接蓋的第一連接部套裝于所述正極組件外部與所述第一連接柱相連;所述負(fù)極組件位于所述第二連接柱外側(cè)，所述第二組合連接蓋套的第二連接部套裝于所述負(fù)極組件外部與所述第二連接柱相連； 其中，所述電池反應(yīng)體上開設(shè)有第一通孔、第二通孔、第三通孔以及第四通孔，所述第一通孔以及所述第二通孔的直徑大于所述第三通孔以及第四通孔的直徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電池，其特征在于，所述第一連接柱以及第二連接柱內(nèi)部分別開設(shè)有用于放置所述正極組件以所述負(fù)極組件的凹槽。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣電池，其特征在于，所述正極組件包括隔離網(wǎng)、第一密封圈、正極電極片以及集流環(huán)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣電池，其特征在于，所述負(fù)極組件包括第二密封圈以及負(fù)極電極片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電池，其特征在于，所述第一連接部以及第二連接部連接處設(shè)置有進(jìn)氣口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電池，其特征在于，所述第一連接部以及第二連接部分別設(shè)置有多個(gè)電極串聯(lián)孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣電池，其特征在于，所述電極串聯(lián)孔內(nèi)設(shè)置有串聯(lián)連接柱組件，所述串聯(lián)連接柱組件包括通過螺旋彈簧連接的兩電極連接柱。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電池，其特征在于，所述組合連接蓋材質(zhì)為塑料。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣電池，其特征在于，所述第一通孔用于加注金屬燃料，所述第二通孔用于氧化物的排出，所述第三通孔用于電解液的加注，所述第四通孔用于廢氣的排出。
【文檔編號(hào)】H01M8/2485GK105958099SQ201610365056
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】周裕洪, 周盈吉
【申請(qǐng)人】四川康成博特機(jī)械制造有限公司