[实用新型]圆柱形液流金属空气电池及电池组

说明书

本实用新型公开了一种布液设计相对简单的圆柱形液流金属空气电池及电池组。该圆柱形液流金属空气电池包括进液帽、空气阴极、出液帽、金属阳极以及阳极帽。该圆柱形液流金属空气电池及电池组的结构简单紧凑，由于电解液可以采用从下至上的旋流方式，因此电解液在整个电池内部能够均匀流动，不易形成死角，有利于发挥更好的电池性能，而且该圆柱形液流金属空气电池的电解液循环方式，只需要设置简单的能够使电解液旋转流动上升的注液口及出液口即可，无需复杂的匀流布液装置，因而装备成本相对较低，可广泛推广使用。

技术领域

本实用新型涉及空气电池技术领域，尤其是涉及一种圆柱形液流金属空气电池及电池组。

背景技术

金属空气电池是以金属为负极活性材料和空气电极经电化学反应组合而成的一种燃料电池。其发挥了燃料电池的众多优点，将锌、铝、镁等金属作为电池负极，与空气电极构成一个连续产生电能的装置，具有无毒、安全、高能量密度的优点。金属空气电池反应过程中会有大量反应产物在电解液中产生，例如，铝空气电池反应产生氢氧化铝沉淀，镁空气电池会产生氢氧化镁沉淀，同时，在较大功率放电情况下，还会产生大量热量，这时维持温度稳定是十分必要的。采用液流式的电池结构是一个很好的解决方案，即电池设计进液和出液，电解液在电池内流动，一方面有利于反应产物和热量及时带出，另一方面还利于增强扩散，提高放电倍率性能。目前液流式的金属空气电池多为平板框式结构，为了保证电解液在平板结构内均匀的流动，通常需要设置较为复杂的布液结构(控制电解液在电解池内均匀流动的装置)。另外对于平板式结构的金属空气电池，空气电极通常布置在平板的两个表面，底边和侧面都需要设置塑料框架，辅助材料相对校多，整体较为笨重。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种布液设计相对简单的圆柱形液流金属空气电池及电池组。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下。

一种圆柱形液流金属空气电池，包括进液帽、空气阴极、出液帽、金属阳极以及阳极帽；

所述进液帽具有阴极安装套，所述进液帽设有进液口，所述进液口通过注液口与所述阴极安装套围成的内部空间相连通；

所述出液帽具有出液腔，并设有与所述出液腔相连通的连通口、出液口以及阳极安装口；

所述空气阴极为两端开口的空心圆筒状结构，所述空气阴极的一端与所述阴极安装套连接，另一端与所述出液帽连接，所述空气阴极的内部空腔与所述阴极安装套围成的内部空间相连通，并通过所述连通口与所述出液腔相连通；

所述金属阳极为圆柱形结构，所述金属阳极安装在所述阳极帽上，所述金属阳极依次穿过所述阳极安装口、所述出液腔及所述连通口后插入至所述空气阴极中，所述金属阳极与所述空气阴极之间形成有供电解液流动的流通空间，从所述进液口经由所述注液口进入的电解液能够在所述流通空间内旋转流动并从所述出液口流出；

所述阳极帽盖设在所述阳极安装口上。

在其中一个实施例中，所述进液帽具有液仓，所述液仓的内部为加液腔，所述进液口与所述加液腔连通，所述注液口设在所述液仓的圆柱形侧壁上并与所述加液腔连通；

所述阴极安装套围绕所述液仓设置，所述阴极安装套与所述液仓之间具有进液间隙，所述进液间隙通过所述注液口与所述加液腔连通，所述进液间隙与所述流通空间连通。

在其中一个实施例中，所述阴极安装套套设在所述空气阴极上，所述空气阴极的内壁与所述液仓的外壁之间形成所述进液间隙。

在其中一个实施例中，所述注液口紧靠所述进液间隙的底部，所述出液口设在所述出液腔的侧壁上且所述出液口紧靠所述出液帽的顶部；且沿所述液仓的圆柱形侧壁的周向，所述注液口的内壁呈斜面状，相应地，沿所述出液帽的周向，所述出液口的内壁也呈斜面状，以使从所述注液口进入所述进液间隙的电解液与能够旋转上升，并最终从所述出液口流出。