圆柱形液流金属空气电池及电池组制造技术

本发明专利技术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。

Cylindrical liquid metal air battery and battery pack

The invention discloses a relatively simple cylindrical liquid flow metal air battery and a battery pack. The cylindrical liquid flow metal air battery consists of a liquid intake cap, an air cathode, a liquid outlet cap, a metal anode and an anode cap. The structure of metal air battery and battery pack, the cylindrical liquid flow is simple and compact, because the electrolyte can be used from the cyclone mode first, so can a uniform flow in the electrolyte inside the battery, not easy to form the dead, is conducive to better cell performance, and the way the electrolyte circulating fluid cylindrical metal air battery, need only the injection port is provided to make simple electrolyte rotating flow rise and the liquid outlet can be evenly spread, without complex equipment and liquid device, relatively low cost, can be widely used.

【技术实现步骤摘要】
圆柱形液流金属空气电池及电池组
本专利技术涉及空气电池
，尤其是涉及一种圆柱形液流金属空气电池及电池组。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。本专利技术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。在其中一个实施例中，所述液仓的上方设有卡槽，所述金属阳极插入在所述空气阴极内的一端设在所述卡槽内。在其中一个实施例中，所述连通口及所述阳极安装口分别位于所述出液腔的两端，且所述阳极安装口的内径小于所述出液腔的内径。在其中一个实施例中，所述金属阳极的一端设有安装孔，所述阳极帽具有与所述安装孔相适配的安装柱，所述金属阳极与所述阳极帽通过所述安装孔与所述安装柱可拆卸式连接。在其中一个实施例中，所述阳极帽上设有阳极引出端，所述出液帽上设有阴极引出端。一种电池组，包括支架以及多个上述任一实施例所述的圆柱形液流金属空气电池，所述圆柱形液流金属空气电池安装在所述支架上。在其中一个实施例中，其中至少有两个所述圆柱形液流金属空气电池共阳极帽设置，且共同的阳极帽构成一体式结构的阳极安装板。上述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。附图说明图1为一实施方式的圆柱形液流金属空气电池(以下简称为金属空气电池)的结构示意图；图2为图1所示金属空气电池的剖视图；图3为图1所示金属空气电池中金属阳极部分拔出后的结构示意图；图4为图1中进液帽的结构示意图；图5为图1中进液帽的剖视图；图6为图1中出液帽的结构示意图；图7为图1中金属阳极及阳极帽的分解示意图；图8为一实施方式的电池组的结构示意图；图9为图8所示电池组中金属阳极拆卸后的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请结合图1、图2和图3，一实施方式的圆柱形液流金属空气电池100包括进液帽110、空气阴极120、出液帽130、金属阳极140以及阳极帽150。在本实施方式中，进液帽110具有阴极安装套111。进液帽110设有进液口112，进液口112通过注液口113与阴极安装套111围成的内部空间相连通。出液帽130具有出液腔(图中未标示)，并设有与出液腔相连通的连通口131、出液口132以及阳极安装口133。空气阴极120为两端开口的空心圆筒状结构。空气阴极120的一端(优选作为底端)与阴极安装套111连接，另一端(优选作为顶端)与出液帽130连接。空气阴极120的内部空腔与阴极安装套111围成的内部空间相连通，并通过连通口131与出液腔相连通。金属阳极140为圆柱形结构，金属阳极140安装在阳极帽150上。金属阳极140依次穿过阳极安装口133、出液腔及连通口131后插入至空气阴极120中，并且金属阳极140与空气阴极120之间形成有供电解液流动的流通空间141。从进液口112经由注液口113进入的电解液能够在流通空间141内旋转流动并从出液口132流出。阳极帽150盖设出液帽130的在阳极安装口133上。请参图4和图5，在一个具体的实施例中，进液帽110具有液仓114。液仓114的内部为加液腔115。进液口112与加液腔115连通。注液口113设在液仓114的圆柱形侧壁上并与加液腔115连通。阴极安装套111围绕液仓114设置，阴极安装套111与液仓114之间具有进液间隙116。进液间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱形液流金属空气电池，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱形液流金属空气电池，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的圆柱形液流金属空气电池，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的圆柱形液流金属空气电池，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖辉，
申请(专利权)人：昆明纳太科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53