[发明专利]一种锌/空气电池低温启动方法在审

申请号：	201310694297.1	申请日：	2013-12-15
公开（公告）号：	CN104716364A	公开（公告）日：	2015-06-17
发明（设计）人：	孙公权;燕召;王二东	申请（专利权）人：	中国科学院大连化学物理研究所
主分类号：	H01M8/04	分类号：	H01M8/04
代理公司：	沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002	代理人：	马驰
地址：	116023 ***	国省代码：	辽宁;21
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摘要：
搜索关键词：	一种空气电池低温启动方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及一种锌空气电池低温启动的方法。

背景技术

由于正极反应物不储存在电池内部，锌空气电池拥有高的质量比能量和体积比能量。在所有商业化的一次电池中，锌空气电池具有最高的能量密度（Journal of Power Sources163(2006)591–597），同时，由于金属锌资源丰富、价格低廉，因此锌空气电池在便携式移动电源、大型固定电站等方面均有十分广阔的应用前景。

但在低温下，锌空气电池的放电性能急剧下降，限制了锌空气电池在野外极寒天气下的使用。对于在50mA·cm^-2电流密度下放电的锌空气电池而言，在常温下，其可以瞬间达到输出电压大于等于0.8V的常规放电要求；而在-20℃时，相同单体电池放电时，在此放电要求（输出电流密度达到50mA·cm^-2且输出电压大于等于0.8V）下，电池仅能维持数秒，随即便无法正常对外供电；而在-30℃环境下，相同单体电池放电时无法达到输出电流密度达到50mA·cm^-2且输出电压大于等于0.8V的放电要求，因此无法正常对外供电。

为提高低温天气下锌空气电池的放电性能，可利用一部分自身能量使电池或电池系统温度升高，使得电池或电池系统能够正常对外供电。ZL93232961.6和201210352888.6等提出在电池外部加装电热器，电池给加热器供电产生热量并加热电池的方法，但此方法增加了电池结构复杂性，同时由于加热器位于电池外部，存在散热等使得能量利用率低的问题。US8071240-B2提出电池外部加装反应物储存腔，当反应物与空气或水接触反应时放热，从而加热电池的方法。但此方法增加了单体电池结构的复杂性，且由于电池系统的紧凑型，此方法无法在电池系统安装实施。

发明内容

本发明针对上述问题，提出电池在系统内部自短路，并利用短路反应放出的热量对锌空电池加热，同时结合锌空气电池使用高浓度KOH溶液作为电解液的特点，提出通过现场配置高浓度KOH电解液的方法得到热的电解液并加热电池。具体发明内容如下：

一种锌空气电池低温启动方法，采用短路加热法，或化学加热法，或上述两种方法结合的方法对处于低温环境的锌空气电池进行加热，从而使锌空气电池可以在低温条件下正常启动。

所述短路加热法为将锌空气电池正负极相连以实现其内部短路，利用短路反应放出的热量对处于低温环境的锌空气电池加热。

所述化学加热法为在低温环境中现场配置高浓度KOH电解液，利用KOH固体溶解放出的热量对处于低温环境的锌空气电池加热。

锌空气电池所述低温环境为-30℃-0℃的环境。

与传统方法相比，本发明所述方法具有简便、易于实施、不增加电池结构的复杂性、能量转化效率高等优点。

附图说明

图1对比例1和对比例2所述单电池在50mA·cm^-2恒流放电时输出

电压曲线。

图2实施例1所述单电池在50mA·cm^-2恒流放电时输出电压曲线。

图3实施例2所述单电池在50mA·cm^-2恒流放电时输出电压曲线。