The invention discloses a high specific power metal/air battery system, which consists of four parts: a membrane separator, an air pump, a metal/air battery pack and a pipeline; the membrane separator separates air to obtain oxygen-rich air after separation, and takes part in the reaction on the cathode, thus greatly improving the power density of the metal/air battery.
【技术实现步骤摘要】
高比功率金属空气电池系统
本专利技术属于金属/空气电池
，具体的说涉及一种高比功率金属/空气电池系统。
技术介绍
金属/空气电池是一种以金属为负极活性物质，空气中的氧气作为正极活性物质的化学电源。金属/空气电池的正极反应物来自于空气，随用随取，不属于电池系统的一部分，因此具有很高的理论比能量。采用常压空气作为活性物质的空气电极极化明显，工作电流密度一般在100mA/cm2以下，使得现有金属/空气电池具有低的功率密度，限制了其应用领域。将金属/空气电池的正极活性物质用氧气替代，可以大幅提高其功率密度，但采用氧气的金属燃料电池不仅增加电池的重量和体积，降低电池比能量，而且氧气的供给添加使金属燃料电池的使用性大幅降低。通过增加空气中氧分压可以增加氧气在空气阴极内部电解液中的溶解度和扩散系数，降低传质极化，进而提高金属/空气电池的输出功率。氧气分离技术包括深冷分离技术、变压吸附分离技术、膜分离技术。其中膜分离技术具有设备简单、低能耗等优点，通常可以分离得到氧气浓度为90％以下的空气，是实现富氧的高效途径，其原理是气体渗透膜具有选择透过性功能，膜与空气相接触后，在膜的两侧压力差的驱动下，由于氧气分子和氮气分子透过膜的速率不同，渗透速率快的气体在渗透侧富集，渗透速率慢的气体在原料侧富集。
技术实现思路
本专利技术针对金属/空气电池系统具有低的输出功率密度，提出一种具有富氧单元的高比功率金属/空气电池系统,富氧单元由膜分离器和气泵组成，气泵使得膜两侧产生压力差达到氮氧分离的目的。气泵将富氧气体送入电池组后，一部分氧气被电池系统消耗，贫氧气体通过回路进入膜分离器的空气入...
【技术保护点】
1.一种高比功率金属空气电池系统，其特征在于：包括膜分离器(1)，气泵(2)，电池组(3)和气体管路(4)；膜分离器(1)为用于富集空气中氧的膜分离器；膜分离器(1)上设有空气进口、空气出口、富氧气体出口和贫氧气体进口；空气出口或进口设有一风扇；富氧气体出口经气泵通过气体管路与电池组阴极入口相连，贫氧气体进口通过气体管路与电池组阴极出口相连。
【技术特征摘要】
1.一种高比功率金属空气电池系统，其特征在于：包括膜分离器(1)，气泵(2)，电池组(3)和气体管路(4)；膜分离器(1)为用于富集空气中氧的膜分离器；膜分离器(1)上设有空气进口、空气出口、富氧气体出口和贫氧气体进口；空气出口或进口设有一风扇；富氧气体出口经气泵通过气体管路与电池组阴极入口相连，贫氧气体进口通过气体管路与电池组阴极出口相连。2.按照权利要求1所述高比功率金属空气电池系统，其特征在于：所述膜分离器为一密闭容器，密闭容器内设有片状的气体渗透膜(5)，其将密闭容器分隔成二个互不连通的腔室，于一个腔室的侧壁面上设有空气进口和空气出口，一个腔室的侧壁面上设有富氧气体出口和贫氧气体进口；空气进口设有一风扇，风扇气体出口与空气进口相连，和/或，空气出口设有一风扇，风扇气体入口与空气出口相连；富氧气体出口经气泵与电池组阴极入口相连，贫氧气体进口与电池组阴极出口相连；或，所述膜分离器为一密闭容器，密闭容器内设有管状的气体渗透膜(5)，于密闭腔室的侧壁面上设有空气进口和空气出口，管状的气体渗透膜一端作富氧气体出口...
【专利技术属性】
技术研发人员：王二东，高建新，孙公权，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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