[发明专利]单体金属-空气电池及其构成的电堆

说明书

一种单体金属‑空气电池，两片空气电极（1）分别密封地嵌入在电池腔体（2）的前端面和后端面的开口上，经电池腔体边框上的空气电极导电卡套（1‑2）相连接；金属阳极（3）插入在电池腔体内，有间距地位于所述两片空气电极（1）之间，金属阳极导电片3‑1穿过电池腔体压盖（4），与空气电极导电片（1‑1）互相平行地插入单体电池导电连接插板（6）的导电插槽（6‑0）内形成该单体金属‑空气电池的正、负极引出端。该金属‑空气电池结构，导电连接效果好、接触电阻小、操作简便，适合金属‑空气电池电堆的快速组装和拆卸。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，特别涉及一种金属-空气电池及其构成的电堆的结构及导电连接方法。

背景技术

随着环境保护的加强，绿色、安全、高性能的金属-空气电池越来越受到关注。金属-空气电池是一种将蕴藏在金属材料内部的化学能转变为电能的发电装置，也称金属燃料电池，由于制造成本低、无毒、比能量高、原材料可回收利用、性能优越等众多优势，是一种新型高性能绿色电源，具有广阔的发展前景。

金属-空气电池的结构对其性能及应用有着非常重要的影响。单体金属-空气电池可以独立发电，也可以将一定数量的单体金属-空气之间进行电串联或者电并联组成电堆，以获得更高的输出功率和输出电压。目前，单体金属-空气电池之间的电串联或者电并联，或者是通过焊接金属导线的方式进行连接，或者是借助于螺钉-螺帽进行导线连接。这种电串联或者电并联的导电连接方式不仅操作繁琐、费时费力，而且连接部位电阻大、可靠性低，不仅影响金属-空气电池的实际应用，也降低其输出功率。

为解决上述问题，在题为“单体金属-空气电池及由其构成的电堆及电堆组”中国发明专利申请（CN 201710373151.5）中公开一种单体金属-空气电池：其包括两片空气电极板、一片金属阳极板、上端开口的电池腔体和盖在电池腔体上端的电池腔体端盖；电池腔体的前端面和后端面对应设置有开口，两片所述的空气电极板分别密封地嵌入在电池腔体的前端面和后端面的开口上，并且与设置在所述电池腔体边框上的电极导电卡套相连接；所述金属阳极板插入在电池腔体内，位于所述两片空气电极板之间，且金属阳极板与两片空气电极板之间不接触；一体形成在金属阳极板上端面上的阳极导电极柱贯穿所述电池腔体端盖位于电池腔体端盖的外侧，所述电极导电卡套上连接有空气电极导电极柱。

用数个所述单体金属-空气电池排列组成电堆时，各单体金属-空气电池的空气电极导电极柱和金属阳极导电极一一对应地安插在导电极柱连接插板上的导电孔中，所述导电极柱连接插板的导电孔通过位于导电极柱连接插板内的导电连接件将数个所述单体金属-空气电池进行电并联或电串联，以此解决所述通过焊接金属导线的方式进行连接，或者是借助于螺钉-螺帽进行导线连接等操作繁琐、费时费力等问题。

上述发明专利申请（CN 201710373151.5）中采用导电极柱以及导电孔，仍不能很好地适应金属-空气电池电堆大功率甚至超大功率放电时的导电连接需要。此外，当电堆中单体金属-空气电池的数量很大时，由于需要将大量导电极柱与导电孔之间对中后才能插入导电极柱连接插板，这不仅要求电堆中单体金属-空气电池之间排列整齐规则，也要求单体电池以及导电极柱连接插板的制造尺寸精度高。

发明内容

本发明的目的是提供一种单体金属-空气电池，包括两片空气电极、一片金属阳极、上端开口的电池腔体和盖在电池腔体上端的电池腔体压盖；所述的两片空气电极分别密封地嵌入在电池腔体的前端面和后端面的开口上，经所述电池腔体边框上的空气电极导电卡套相连接；所述金属阳极板插入在电池腔体内，有间距地位于所述两片空气电极板之间，尤其是：有一片所述空气电极的空气电极导电片高出所述电池腔体顶端面；所述金属阳极上端的金属阳极导电片穿过电池腔体压盖，与所述空气电极导电片互相平行地插入位于电池腔体压盖上方的单体电池导电连接插板的导电插槽内；所述单体电池导电连接插板的一个导电连接外片与空气电极导电片紧密面接触，形成该单体金属-空气电池的正极引出端，单体电池导电连接插板的另一个导电连接外片与金属阳极导电片紧密面接触，形成该单体金属-空气电池的负极引出端。