金屬空氣電池組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬空氣電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬空氣電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來(lái)，金屬空氣電池被科技界和產(chǎn)業(yè)界所廣泛關(guān)注。其中，鎂空氣電池、鋁空氣電池與鋰空氣電池)的理論能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池，并且接近能量密度最高的氫氧燃料電池和汽油。因此，金屬空氣電池被認(rèn)為是汽車動(dòng)力電源的最佳候選之一。
[0003]金屬空氣電池作為小型、低功率應(yīng)急電源的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟。金屬空氣電池由于其陰極電化學(xué)反應(yīng)速度較慢，電化學(xué)極化嚴(yán)重，將其作為高功率的動(dòng)力型電源尚需進(jìn)一步的研發(fā)。為了解決陰極動(dòng)力學(xué)慢這一問(wèn)題，目前金屬空氣電池的研宄焦點(diǎn)是陰極催化劑的研制和合理的電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的金屬空氣電池大多涉及方形或相似形狀的金屬空氣電池結(jié)構(gòu)。方形或近方形結(jié)構(gòu)的主要問(wèn)題為:1)體積較大；2)加工相對(duì)較為困難；3)用于支撐陰極的附件的體積和重量較大。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的金屬空氣電池僅涉及了圓筒形單體金屬空氣電池的設(shè)計(jì)，并未考慮如何利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模、大功率的集成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種金屬空氣電池，以使得金屬空氣電池體積緊湊、容易加工，有利于增加陰極的利用面積，便于大功率集成。
[0006]本發(fā)明提供一種金屬空氣電池組，其包括至少兩個(gè)依次套設(shè)且間隔設(shè)置圓筒形單體電池(I)以及用于安裝所述至少兩個(gè)圓筒形單體電池(I)的安裝支架(3)，所述兩個(gè)相鄰間隔設(shè)置的圓筒形單體電池(I)之間形成空氣腔，任一個(gè)所述圓筒形單體電池(I)包括自內(nèi)向外依次排布的陰極(11)、陽(yáng)極(13)及陰極(11)，所述陽(yáng)極(13)與每一陰極(11)之間形成一電解液槽(12)。
[0007]所述安裝支架(3)包括底板(31)、直徑依次變大的多個(gè)第一環(huán)形限位片(33)及直徑依次變大的多個(gè)第二環(huán)形限位片(35)，所述多個(gè)第一環(huán)形限位片(33)設(shè)置在所述底板
(31)上且同心設(shè)置，所述多個(gè)第二環(huán)形限位片(35)位于所述多個(gè)第一環(huán)形限位片(33)的正上方且與所述多個(gè)第一環(huán)形限位片(33) —一對(duì)應(yīng)，相鄰的兩個(gè)第一環(huán)形限位片(33)之間形成第一安裝槽(34)，相鄰的兩個(gè)第二環(huán)形限位片(35)之間形成第二安裝槽(36)，每個(gè)第一安裝槽(34)與對(duì)應(yīng)的第二安裝槽(36)作為一組安裝槽組，相鄰的安裝槽組間隔設(shè)置，每一圓筒形單體電池(I)對(duì)應(yīng)一組安裝槽組，其兩個(gè)陰極(11)分別安裝同一安裝槽組中的兩個(gè)第一環(huán)形限位片(33)中。
[0008]所述至少兩個(gè)圓筒形單體電池(I)的相鄰兩個(gè)所述圓筒形單體電池(I)相套設(shè)，分別安裝在相鄰的兩組安裝槽組中，并且在相鄰兩個(gè)圓筒形單體電池(I)中的一個(gè)所述圓筒形單體電池(I)的內(nèi)部的陰極(11)與另一個(gè)所述圓筒形單體電池(I)的外部的陰極(11)形成有空氣腔(2)。
[0009]所述安裝支架(3)還包括多個(gè)連接桿(37)，所述每一第一環(huán)形限位片(33)與對(duì)應(yīng)的第二環(huán)形限位片(35)通過(guò)兩個(gè)所述連接桿(37)連接。
[0010]所述多個(gè)連接桿(37)在所述底板(31)上的投影位于同一條直線上。
[0011]所述陰極(11)包括催化劑層(111)、透氣疏水層(113)和集流層(115)，所述催化劑層(111)、所述透氣疏水層(113)和所述集流層(115)依次排布且疊合成一體。
[0012]所述電解液槽(12)內(nèi)容置有電解液。
[0013]所述電解液為中性鹽溶液或堿性溶液。
[0014]所述陽(yáng)極(13)的材料為活潑金屬。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016](I)本發(fā)明金屬空氣電池組的單體電池之間設(shè)有空氣腔，以保證空氣充分提供至金屬空氣電池陰極側(cè)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。
[0017](2)本發(fā)明金屬空氣電池組的單體電池與空氣腔連續(xù)往復(fù)排列形成金屬空氣電池組，可根據(jù)電池組直徑大小，設(shè)計(jì)其中單體電池的個(gè)數(shù)。
[0018](3)本發(fā)明金屬空氣電池組通過(guò)設(shè)置安裝支架，可將陰極固定在該安裝支架上，然后插入鎂筒/鎂棒，最后將電解液槽內(nèi)灌入電解液，該電池組即可工作。
[0019](4)本發(fā)明金屬空氣電池組的單體電池的陰極與安裝支架的底板之間實(shí)現(xiàn)密封，保證電解液不外漏至空氣腔。
[0020](5)本發(fā)明金屬空氣電池組的各單體電池之間通過(guò)外電路進(jìn)行串并聯(lián)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功率或能量。
[0021](6)本發(fā)明金屬空氣電池組的金屬空氣電池組的頂部為敞開(kāi)體系，保證空氣的進(jìn)入和陽(yáng)極析出氣體的排出。
【附圖說(shuō)明】
[0022]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，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。
[0023]圖1是本發(fā)明的金屬空氣電池組的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是沿著圖1中I1-1I線的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本發(fā)明的金屬空氣電池組的陰極的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]請(qǐng)參照?qǐng)D1-圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種金屬空氣電池組包括至少兩個(gè)圓筒形單體電池I及用于安裝所述至少兩個(gè)圓筒形單體電池的安裝支架3，所述圓筒形單體電池I包括自內(nèi)向外依次排布的陰極11、陽(yáng)極13及陰極11。所述陽(yáng)極13與每一陰極11之間形成一電解液槽12。
[0028]所述安裝支架(3)包括底板(31)、直徑依次變大的多個(gè)第一環(huán)形限位片(33)及直徑依次變大的多個(gè)第二環(huán)形限位片(35)。所述多個(gè)第一環(huán)形限位片(33)設(shè)置在所述底板(31)上且同心設(shè)置，所述多個(gè)第二環(huán)形限位片(35)位于所述多個(gè)第一環(huán)形限位片(33)的正上方且與所述多個(gè)第一環(huán)形限位片(33) —一對(duì)應(yīng)。相鄰的兩個(gè)第一環(huán)形限位片(33)之間形成第一安裝槽(34)，相鄰的兩個(gè)第二環(huán)形限位片(35)之間形成第二安裝槽(36)，每個(gè)第一安裝槽(34)與對(duì)應(yīng)的第二安裝槽(36)作為一組安裝槽組。相鄰的安裝槽組間隔設(shè)置。每一圓筒形單體電池(I)對(duì)應(yīng)一組安裝槽組，其兩個(gè)陰極(11)分別安裝同一安裝槽組中的兩個(gè)第一環(huán)形限位片(33)中。
[0029]所述至少兩個(gè)圓筒形單體電池(I)的相鄰兩個(gè)所述圓筒形單體電池(I)相套設(shè)，分別安裝在相鄰的兩組安裝槽組中，并且在相鄰兩個(gè)圓筒形單體電池(I)中的一個(gè)所述圓筒形單體電池(I)的內(nèi)部的陰極(11)與另一個(gè)所述圓筒形單體電池(I)的外部的陰極
(11)形成有空氣腔(2)。其中，在同一圓筒形單體電池(I)中，所述陰極(11)的兩端分別安裝在對(duì)應(yīng)安裝槽組中的第一安裝槽(34)與第二安裝槽(36)內(nèi)，所述陽(yáng)極(13)插設(shè)在的第一安裝槽(34)與第二安裝槽(36)之間，同時(shí)所述陰極11的底部與所述安裝支架3的底板31緊密貼合。
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