[发明专利]金属空气电池和操作该金属空气电池的方法

权利要求书

1.一种金属空气电池，包括：

电池模块，配置为通过金属的氧化以及氧气和水的还原来产生电；

水蒸气供应单元，配置为向所述电池模块供应水蒸气；和

水蒸气回收单元，配置为从所述电池模块回收水蒸气。

2.根据权利要求1所述的金属空气电池，其中所述电池模块包括：

包含金属的阳极；

阴极，配置为使用氧气和水蒸气作为活性材料；和

在所述阴极和所述阳极之间的固体电解质层。

3.根据权利要求1所述的金属空气电池，还包括空气净化模块，配置为净化从所述电池模块的外部引入的空气并将净化的空气供应到所述水蒸气供应单元。

4.根据权利要求3所述的金属空气电池，其中所述水蒸气供应单元被配置为将所述净化的空气和水蒸气供应到所述电池模块。

5.根据权利要求3所述的金属空气电池，其中所述水蒸气回收单元被配置为将从其去除了水蒸气的空气传送到所述空气净化模块，以及

其中所述水蒸气供应单元被配置为将所述净化的空气和水蒸气供应到所述电池模块。

6.根据权利要求1所述的金属空气电池，还包括：第一流体调节器，配置为调节从所述水蒸气供应单元供应的水蒸气与所述电池模块之间的流体连通。

7.根据权利要求6所述的金属空气电池，还包括：

水蒸气浓度测量单元，配置为测量所述电池模块内部的水蒸气浓度；和

控制器，配置为根据所述电池模块内部的所述水蒸气浓度打开和关闭所述第一流体调节器。

8.根据权利要求1所述的金属空气电池，还包括：第二流体调节器，配置为调节从所述电池模块回收的水蒸气与所述水蒸气回收单元之间的流体连通。

9.根据权利要求8所述的金属空气电池，还包括：

水蒸气浓度测量单元，配置为测量所述电池模块内部的水蒸气浓度；和

控制器，配置为根据所述电池模块内部的所述水蒸气浓度打开和关闭所述第二流体调节器。

10.根据权利要求1所述的金属空气电池，还包括：泵，配置为向所述电池模块施加负压以从所述电池模块回收水蒸气。

11.根据权利要求3所述的金属空气电池，还包括：第三流体调节器，配置为调节从所述空气净化模块供应到所述水蒸气供应单元的所述净化的空气的流动。

12.根据权利要求11所述的金属空气电池，还包括：

氧气浓度测量单元，配置为测量所述电池模块内部的氧气浓度；和

控制器，被配置为根据所述电池模块内部的所述氧气浓度打开和关闭所述第三流体调节器。

13.根据权利要求3所述的金属空气电池，其中所述空气净化模块通过变压吸附、变温吸附、变压变温吸附、真空变压吸附、选择性分离或其组合来操作。

14.根据权利要求1所述的金属空气电池，其中所述水蒸气供应单元和所述水蒸气回收单元彼此流体连通，并且配置为使得从所述水蒸气回收单元回收的水蒸气被传送到所述水蒸气供应单元。

15.一种操作金属空气电池的方法，所述金属空气电池包括配置为通过金属的氧化以及氧气和水的还原来产生电的电池模块，所述方法包括：

从供应到空气净化模块的空气去除杂质和水蒸气以制备净化的空气；

将所述净化的空气供应到水蒸气供应单元以供应水蒸气；

向所述电池模块供应所述净化的空气和水蒸气；和

使用水蒸气回收单元从所述电池模块回收水蒸气。