[实用新型]金属燃料电池

说明书

本实用新型公开了一种金属燃料电池，包括壳体和多个电池单体，壳体上设有多个用于固定电池单体的凹槽，相邻凹槽间保持间隔，壳体的相邻凹槽之间的间隔上开设有通气孔，电池单体嵌入凹槽内，多个电池单体并列的固定在壳体内，多个电池单体通过导电连接件串联；电池单体包括单体壳、单体盖、阴极膜、电解液和金属阳极板，单体壳的两侧均固定有阴极膜，单体壳和阴极膜形成电解液腔，单体壳与单体盖可拆卸密封连接，金属阳极板固定在单体盖上，金属阳极板插入电解液腔内的电解液中，单体盖上开设有与电解液腔连通的进液口，进液口上覆有防水透气片。本实用新型的金属燃料电池牢固可靠、便于排氢、综合性能良好。

技术领域

本实用新型涉及电池领域，更为具体来说，本实用新型涉及一种金属燃料电池。

背景技术

金属燃料电池，顾名思义就是以金属与空气作为电池材料的一种新型电池。金属燃料电池由多个电池单体串联而成，在电池单体中以镁、铝、锌等金属为负极、氧气为正极，碱液或盐类作为电解质，发生氧化还原进行发电。

以铝空气电池为例，目前常用的铝空气电池有两种：一种为循环电解液铝空气电池，其集成度高、放电功率大，常用作备用发电装置，为柴油发电机组的替代产品；另一种为不循环电解液铝空气电池，如专利申请CN107579187A和专利申请CN110137632A公开的铝空气电池，均具有较大的能量密度，常用作大容量便携式电源。在大容量便携式电源应用方面，铝空气电池由于需要有空气参与反应，所以其结构上需要做特殊设计：首先要保证空气的进入，其次要保证电解液的用量。

专利申请CN110137632A中，使用了双极式的电极，减小了电池的体积，但由于其腔体内阴极膜与空气的接触面积有限，同时电解液与正负极的接触面有限且不固定，很难达到期望的放电效果和放电稳定性。

而且，在现有的不循环电解液铝空气电池中，多个电池单体之间往往靠胶粘或拉筋固定，胶粘式的固定方式不牢固，而拉筋式的固定方式不便于更换。

另一方面，如果电池单体密封性好，则会造成电池反应析出的氢气难以释放，存在安全隐患；如果电池单体密封性不好，会造成漏液的风险；这些问题限制了便携式金属燃料电池的应用与发展。

鉴于前述金属燃料电池阴极膜与空气的接触面积有限、电解液与正负极的接触面有限且不固定、多个电池单体之间固定不牢固、电池单体密封性导致的安全隐患等问题，需要一种提高放电效果、放电稳定性以及安全性的金属燃料电池。

实用新型内容

为解决现有金属燃料电池的阴极膜与空气的接触面积有限、电解液与正负极的接触面有限且不固定、多个电池单体之间固定不牢固、电池单体的密封性导致的安全隐患等问题，本实用新型创新地提供了一种金属燃料电池，该金属燃料电池牢固可靠、便于排氢、综合性能良好。

为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种金属燃料电池，包括：壳体和多个电池单体，所述壳体上设有多个用于固定所述电池单体的凹槽，相邻凹槽间保持间隔，所述壳体的相邻凹槽之间的间隔上开设有通气孔，所述电池单体嵌入所述凹槽内，多个所述电池单体并列的固定在所述壳体内，多个电池单体通过导电连接件串联；

所述电池单体包括单体壳、单体盖、阴极膜、电解液和金属阳极板，所述单体壳的两侧均固定有所述阴极膜，所述单体壳和所述阴极膜形成电解液腔，所述单体壳与所述单体盖可拆卸密封连接，所述金属阳极板固定在所述单体盖上，所述金属阳极板插入所述电解液腔内的电解液中，所述单体盖上开设有与所述电解液腔连通的进液口，所述进液口上覆有防水透气片。

进一步地，所述阴极膜连接有导电极耳，所述单体盖的顶部固定有阳极导电体和阴极导电体，所述阳极导电体与所述金属阳极板固定连接，所述阴极导电体与所述电解液腔两侧的导电极耳连接。