[发明专利]一种防电解液渗透金属燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池，特别是一种应用于电动车等以电力替代汽油驱动的防电解液渗透金属燃料电池。

背景技术

电池是生活中最常用的物品之一，目前常用的是铅酸蓄电池和锂电池，锂电池容量大，能量密度高，无记忆效应，但成本较高，使用不当容易起火，并且电池管理较为复杂；铅酸电池成本低廉，但能量密度较低，重量大，有记忆效应，需要一定维护并且寿命较短，随便废弃容易造成污染，随着技术发展，水介质电池被开发，如近年来兴起的金属燃料电池。

金属燃料电池的结构如图1所示，由于单体金属燃料电池的电压固定，用作动力电池时需要串联多个单体金属燃料电池(图中K1、K2、K3...Kn)，单体金属燃料电池的阳极为镁、铝、锌等发生氧化反应的金属板10，阴极为发生还原反应的氧气，碱液或盐类作为电解质20，氧气从外部气体中或氧气罐获取，传统金属燃料电池结构从侧面设置网格状的空气窗30作为氧气进入的窗口，在一个框架内放置多个串联单体金属燃料电池时，就得使得相邻电池之间保持一个间隔，以保证空气窗30有足够的空间进气，从而导致体积庞大，并且在空气窗30与碱液之间设有催化层40，此用于催化电池内化学反应的催化层40具有透气疏水性能，即允许空气窗30的空气进入同时防止电解液从空气窗30外泄，金属板10则浸入在电解液内，同时为了防止催化层40被空气窗30进来的空气带动，催化层40内侧也设有固定网50，此固定网50与催化层40采用粘接方式固定，但是由于催化层40的疏水性能同样会导致粘接不可靠，内部电解液常常发生“爬碱”或“漏液”现象，即电解液从催化层40与固定网50顶部的粘接处60往外渗漏，极大地影响了金属燃料电池的使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构紧凑且可防电解液渗透的金属燃料电池。

本发明采用的技术方案是：

一种防电解液渗透金属燃料电池，包括电池箱体、电池箱盖以及若干电池组件，所述电池箱体内均分为若干并列的独立电池组件腔以对应装配所述电池组件；所述电池组件包括电解液以及沉浸于电解液内的金属板、催化层以及泡沫金属透气板，该催化层贴附在泡沫金属透气板两侧并与金属板保持间隔，金属板外接有电池阳极，泡沫金属透气板用于外部气体进入通道并外接电池阴极；所述电池箱盖与电池箱体可拆卸密封连接，且设置有与泡沫金属透气板对应的进气口以及密封进气口的进气盖。

作为本技术方案的进一步改进，所述电池箱盖设置有卡槽，所述金属板顶端安装于卡槽，便于整体更换金属板。

作为本技术方案的进一步改进，所述泡沫金属透气板外接的电池阴极设置成与相邻电池组件的电池阳极对接的转接电极，安装时直接把各个电池组件串联起来。

此外，所述独立电池组件腔底部皆开设有依次连接的换液口、换液管道，换液管道开设有换液阀，便于及时排除反应后的残留物。

作为本技术方案的进一步改进，所述催化层背向泡沫金属透气板的一侧设置有压紧催化层的固定网。

所述独立电池组件腔内设置有多层金属板、催化层以及泡沫金属透气板。

所述金属板为铝、镁、锌金属或其合金，或铝、镁、锌三种或任意两种为主的合金。

本发明的有益效果：本技术方案将传统金属燃料电池的侧面进气机构彻底颠覆，改用顶部进气，并结合兼具良好进气性能与刚性的泡沫金属透气板，来替代传统空气窗，使得催化层仅用来催化作用，不再依赖催化作为密封电解液的载体，从而避免催化层交界处的渗透隐患。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本传统防电解液渗透金属燃料电池的示意图；

图2是本发明防电解液渗透金属燃料电池的示意图；

图3是本发明金属燃料电池的电极接线示意图；

图4是本发明金属燃料电池的换液示意图。

具体实施方式

如图2所示，为本发明的一种防电解液渗透金属燃料电池，包括电池箱体1、电池箱盖2以及若干电池组件，电池箱盖2与电池箱体1可拆卸密封连接，电池箱体1内均分为若干并列的独立电池组件腔11以对应装配所述电池组件；