一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池，技术方案是，电解槽壳体顶部分别开有与其内腔相连通的膜进入通道和膜离开通道，膜进入通道上方设置有第一铝膜卷筒，膜离开通道上方设置有第二铝膜卷筒，电解槽壳体内装有旋转的转向筒，铝膜的一端绕装在第一铝膜卷筒上，另一端由膜进入通道进入电解槽壳体绕过转向筒后由膜离开通道伸出电解槽壳体并与第二铝膜卷筒绕装在一起，电解槽壳体内壁上覆盖有碳毡，电解槽壳体内壁上覆盖有碳毡内装有电解液，本实用新型专利技术通过两个铝膜卷筒和一个转向筒巧妙的控制铝膜进出电解槽，实现铝膜的连续输送，且电解槽壳体呈立式放置，电解液不会流出，保证了整个发电反应的连续进行。

An Aluminum Air Battery with Winding Inlet-Out Negative Plate

【技术实现步骤摘要】
一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池
本技术涉及铝空气电池，特别是一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池。
技术介绍
目前全球电动汽车产业发展的瓶颈是动力电池；虽然锂离子电池近年来发展极其迅速，巳在全球电动汽车动力电池市场上占主导地位，但它却有于生俱来的难以克服的致命缺陷和弊端，即在电池的负极(石墨等材料)上锂原子堆积易形成树枝状的“锂技晶”，此晶体极易刺穿隔膜而使电池正负极连通短路，所产生的短路电流往往会使电池过热失控而造成起火燃烧或爆炸，轻则电池系统损坏，重则导致车毁人亡。锂离子电池不单安全性差，而且它的单体很难以做大，故其难于满足电动汽车对大蓄电量的需求。一辆电动汽车的动力电池体系往往需几千只到几万只锂离子单体电池进行串并联，这导致电池管理系统的复杂性和不可靠性，而且，锂电池的正极活性物质材料特别是钴资源储量有限，其价位十年内已上涨十多倍，其性价比堪忧。总之，锂离子电池的技术发展已经触摸到“天花板”阶段,其安全性已成为广大用户心存焦虑而又难以根治的“顽疾”或“癌症”。如果能研发一种比锂电池既安全可靠，又经济耐用，而且性价比与燃油(如汽油)相当的动力电池，那么电动汽车就将克服“里程焦虑”而受到人们的欢迎而快速普及。因此，具有比锂离子电池比能量高好几倍，且性价比与燃油车相当的金属空气电池应运而生。金属空气电池中，铝空气电池的理论比能量为8100wh/kg，目前实验室铝空气电池的实际能量密度可达到2500wh/kg，这指标已超过汽油的能量密度1700wh/kg。而且铝空气电池安全性极高，绝对不会发生“锂技晶”、“热失控”等燃烧爆炸事故，另外，铝材料在地球上储量丰富来源广泛且廉价，所以说，我们要寻找的既安全可靠，又经济耐用、性价比与燃油汽车相当的动力电池就是铝空气电池。然而，铝空气电池也有它的瓶颈和“软肋”，那就是负极板铝表面很快被氧化而生成一层质密的AI(OH)3钝化膜，此钝化膜严重地阻碍了负极氧化反应的持续进行，故此大大降低了负极铝的电化学活性，直接导制铝空气电池的工作电压迅速，故其电池能量密度迅速下降。因此，其改进和创新势在必行。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池，可有效解决负极板连续进出的问题。本技术解决的技术方案是：一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池，该铝空气电池包括电解槽壳体，电解槽壳体为中空结构，壳体顶部分别开有与其内腔相连通的膜进入通道和膜离开通道，膜进入通道上方设置有旋转的第一铝膜卷筒，膜离开通道上方设置有旋转的第二铝膜卷筒，膜进入通道和膜离开通道之间的正下方，在电解槽壳体内装有旋转的转向筒，铝膜的一端绕装在第一铝膜卷筒上，另一端由膜进入通道进入电解槽壳体绕过转向筒后由膜离开通道伸出电解槽壳体并与第二铝膜卷筒绕装在一起，电解槽壳体内壁上覆盖有碳毡，电解槽壳体内壁上覆盖有碳毡内装有电解液，滑动的铝膜作为负极，碳毡吸附的氧气作为正极。所述的铝膜是由基底和覆盖在基底上的铝层构成的双层复合结构，所述的基底膜为导电膜，铝层通过蒸镀覆盖在基底上。本技术结构新颖独特，简单合理，易生产、易操作，通过两个铝膜卷筒和一个转向筒巧妙的控制铝膜进出电解槽，实现铝膜的连续输送，且电解槽壳体呈立式放置，膜进入通道和膜离开通道均设置在电解槽壳体的顶面上，因此电解液不会流出，保证了整个发电反应的连续进行，使用方便，效果好，是铝空气电池上的创新。附图说明图1为本技术的立体图。图2为本技术剖面主视图。图3为本技术剖面侧视图。图4为本技术电解槽壳体的俯视图。图5为本技术铝膜的剖视图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。由图1-5给出，本技术一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池，该铝空气电池包括电解槽壳体3，电解槽壳体3为中空结构，电解槽壳体3顶部分别开有与其内腔相连通的膜进入通道3a和膜离开通道3b，膜进入通道3a上方设置有旋转的第一铝膜卷筒1，膜离开通道3b上方设置有旋转的第二铝膜卷筒2，膜进入通道3a和膜离开通道3b之间的正下方，在电解槽壳体3内装有旋转的转向筒8，铝膜4的一端绕装在第一铝膜卷筒1上，另一端由膜进入通道3a进入电解槽壳体3绕过转向筒8后由膜离开通道3b伸出电解槽壳体3并与第二铝膜卷筒2绕装在一起，电解槽壳体3内壁上覆盖有碳毡6，电解槽壳体3内壁上覆盖有碳毡6内装有电解液10，滑动的铝膜作为负极，碳毡6吸附的氧气作为正极。为保证使用效果，所述的铝膜4是由基底41和覆盖在基底41上的铝层42构成的双层复合结构，所述的基底膜41为导电膜，铝层42通过蒸镀覆盖在基底41上，实际应用中，铝层42也可采用镁层替代，构成镁空气电池。所述的转向筒8固定套装在转向轴9上，转向轴9两侧的电解槽壳体3内壁上设置轴承座5，转向轴9的两端经轴承7装在轴承座5内，构成转动结构，能够随着铝膜的推进跟谁转动，起到转向的作用，使从膜进入通道3a竖直进入的铝膜经过转向筒180度转弯后从膜离开通道3b竖直离开。所述第一铝膜卷筒1的轴线、第二铝膜卷筒2的轴线与转向筒8的轴线相互平行。所述电解槽壳体3为立式放置的长方体中空结构，膜进入通道3a和膜离开通道3b均设置在其顶面上，膜进入通道3a和膜离开通道3b的截面均为长方形，其长度方向与电解槽壳体3顶面的长度方向相互平行且与第一铝膜卷筒1的轴线、第二铝膜卷筒2的轴线与转向筒8的轴线相互平行。所述碳毡为现有技术，用于吸附氧气，如可采用活性炭纤维制成。所述膜进入通道3a和膜离开通道3b的长度均大于铝膜4的宽度，膜进入通道3a和膜离开通道3b的宽度均大于铝膜4的厚度。上述描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本技术使用时，第二铝膜卷筒2由步进电机驱动，应用时，第二铝膜卷筒2的长度大于铝膜4的宽度，伸出的部分上可以固定装有链轮或皮带轮等常规驱动轮，通过链条或皮带与装在步进电机转动轴上的对应驱动轮连接，步进电机的转动轴转动，带动第二铝膜卷筒2转动，如图1箭头所示，第二铝膜卷筒2逆时针转动，根据实际使用对象，第一铝膜卷筒1和第二铝膜卷筒2的两端均可通过轴承装在固定部件上，如汽车的固定支架等，铝膜4随着第二铝膜卷筒2的转动在第二铝膜卷筒2上继续缠绕，在该部分铝膜的拉扯下，第一铝膜卷筒1同样逆时针转动，绕装在第一铝膜卷筒1上的铝膜向前推进进入电解槽壳体3与电解液反应，并与碳毡上吸附的氧气协作进行发电，而反应后的铝膜不停的在第二铝膜卷筒2上缠绕，由于电解槽壳体3呈立式放置，且膜进入通道3a和膜离开通道3b均设置在电解槽壳体3的顶面上，因此电解液不会流出，保证了整个发电反应的连续进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池，其特征在于，该铝空气电池包括电解槽壳体(3)，电解槽壳体(3)为中空结构，电解槽壳体(3)顶部分别开有与其内腔相连通的膜进入通道(3a)和膜离开通道(3b)，膜进入通道(3a)上方设置有旋转的第一铝膜卷筒(1)，膜离开通道(3b)上方设置有旋转的第二铝膜卷筒(2)，膜进入通道(3a)和膜离开通道(3b)之间的正下方，在电解槽壳体(3)内装有旋转的转向筒(8)，铝膜(4)的一端绕装在第一铝膜卷筒(1)上，另一端由膜进入通道(3a)进入电解槽壳体(3)绕过转向筒(8)后由膜离开通道(3b)伸出电解槽壳体(3)并与第二铝膜卷筒(2)绕装在一起，电解槽壳体(3)内壁上覆盖有碳毡(6)，电解槽壳体(3)内壁上覆盖有碳毡(6)内装有电解液(10)，滑动的铝膜作为负极，碳毡(6)吸附的氧气作为正极。

【技术特征摘要】
1.一种具有卷绕式进出负极板的铝空气电池，其特征在于，该铝空气电池包括电解槽壳体(3)，电解槽壳体(3)为中空结构，电解槽壳体(3)顶部分别开有与其内腔相连通的膜进入通道(3a)和膜离开通道(3b)，膜进入通道(3a)上方设置有旋转的第一铝膜卷筒(1)，膜离开通道(3b)上方设置有旋转的第二铝膜卷筒(2)，膜进入通道(3a)和膜离开通道(3b)之间的正下方，在电解槽壳体(3)内装有旋转的转向筒(8)，铝膜(4)的一端绕装在第一铝膜卷筒(1)上，另一端由膜进入通道(3a)进入电解槽壳体(3)绕过转向筒(8)后由膜离开通道(3b)伸出电解槽壳体(3)并与第二铝膜卷筒(2)绕装在一起，电解槽壳体(3)内壁上覆盖有碳毡(6)，电解槽壳体(3)内壁上覆盖有碳毡(6)内装有电解液(10)，滑动的铝膜作为负极，碳毡(6)吸附的氧气作为正极。2.根据权利要求1所述的具有卷绕式进出负极板的铝空气电池，其特征在于，所述的铝膜(4)是由基底(41)和覆盖在基底(41)上的铝层(42)构成的双层复合结构。3.根据权利要求1所述的具有卷绕式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，
申请(专利权)人：李勇，
类型：新型
国别省市：河南,41