[实用新型]一种水激活金属燃料电池内部电芯排列联接结构以及水激活金属燃料电池

说明书

本实用新型公开了一种水激活金属燃料电池内部电芯排列联接结构，包括至少两组并排设置的电芯结构(1)，电芯结构(1)包括电芯正极(11)和电芯负极(12)以及水流通道(13)；第N组电芯结构(1)的电芯负极(12)与第N+1组电芯结构(1)的电芯正极(11)之间设置有绝缘层(2)，三者之间通过金属联接线(3)相互联接，其中，N≧1；第一组电芯结构(1)的电芯正极(11)上设置有正极引线(14)，最后一组电芯结构(1)的电芯负极(12)上设置有负极引线(15)；另外，还公开了一种水激活金属燃料电池。通过将两组或者两组以上的电芯结构在电池内部并排设置以及采用金属联接线相互联接，这样相当于将现有的多个单体电池串联起来，但是这样并排集成在一个电池内部则压缩了电池所占空间，提高了水激活金属燃料电池的放电电压以及提升了放电功率。

技术领域

本实用新型涉及电池结构技术领域，特别涉及一种水激活金属燃料电池内部电芯排列联接结构，以及具备这种内部电芯排列联接结构的水激活金属燃料电池。

背景技术

水激活电池是一种以海水为电解液或者以水为溶剂，或者水既作为正极活性物质又起溶剂作用的电池。水激活金属燃料电池是近年来国内、外大力发展的一种新型电源，该电池以电化学性质较活泼的金属或者合金材料，如金属锂、铝合金、镁合金、锌合金作为负极；以金属的氯化物、碘化物、氟化物等材料作为正极；利用各种中性水资源，如海水、湖水、河水、雨水、自来水等作为电解质,通过原电池反应，使电池中负极活性金属材料发生电化学腐蚀，将其化学能转换为电能。

水激活金属燃料电池可以广泛使用在水面及水下推进器电源、水中信号发生装置电源、陆上应急供电装置电源等。相对于铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢电池等其他电池体系而言，水激活金属燃料电池在使用环境中无需密封，加水就可放电，有其独特的优势，受到了电池产品研究和开发人员的重要关注。

水激活金属燃料电池属于特殊类型的一次性放电电池，其放电的电压稳定，电流密度大，适合在不同应用领域使用。在实际使用过程中，针对其正、负极材料及其电化学性能有大量的研究报道。但是，这些研究多数是针对单体电池展开，即研究对象是一片正极和一片负极构成的电池体系。而在实际使用中，水激活金属燃料电池往往需要很多的单体电池通过串、并联方式进行联接，才能实现不同设备需要的放电电压、电流、功率的要求，这就对电池结构设计提出了要求。目前，针对水激活金属燃料电池内部电芯的正、负极材料的结构设计和联接方式的研究与开发，仅处于起步阶段，尤其是这些结构设计和联接方式对电池总体性能的影响规律，几乎没有相关研究工作涉及。因此，本实用新型是针对水激活金属燃料电池内部电芯中，正、负极材料在装配过程中的排列结构和联接方式给出新的设计方案和实施途径，提升了水激活金属燃料电池的结构创新性、实际应用的可靠性和稳定性。尤其是该电芯使用的正、负极材料的联接结构，更适合标准化生产装配，减少了装配中的各个单体电池联接的不确定性，具有很好的生产可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种水激活金属燃料电池内部电芯排列联接结构，以及具备这种内部电芯排列联接结构的水激活金属燃料电池，提升了水激活金属燃料电池的结构创新性、实际应用的可靠性和稳定性。尤其是该电芯使用的正、负极材料的联接结构，更适合标准化生产装配，减少了装配中的各个单体电池联接的不确定性。为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型的一种水激活金属燃料电池内部电芯排列联接结构，包括至少两组并排设置的电芯结构，所述电芯结构包括电芯正极和电芯负极，所述电芯正极与所述电芯负极之间有水流通道；第N组所述电芯结构的电芯负极与第N+1组所述电芯结构的电芯正极之间设置有绝缘层，第N组所述电芯结构的电芯负极、第N+1组所述电芯结构的电芯正极以及所述绝缘层紧靠设置且三者之间通过金属联接线相互联接，其中，N≧1；第一组所述电芯结构的所述电芯正极上设置有正极引线，最后一组所述电芯结构的所述电芯负极上设置有负极引线。