一种空气燃料电池单体结构及空气电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种空气燃料电池单体结构及空气电池，该结构包括主框体，主框体内部中空且两面分别形成有用于容纳反应体的反应体容纳部；所述反应体包括绝缘隔离膜以及位于所述绝缘隔离膜两侧的空气电极催化反应片、金属合金燃料片；该结构可以保证空气催化反应电极片与合金燃料之间的电解液可以长期储存，不发生漏液现象，同时保证接触面的湿润，又防止空气燃料电池反应过程中晶枝生长发生短路失效。左右两腔室同时工作，并联输出电能，彻底解决了金属燃料电池能量转换效率偏低，因结构工作成因限制，只要串联中一个电池单体发生故障整个电池组均无法工作的难题，为金属燃料电池大容量，可靠工作，特别是野外条件下的有效使用提供了保障。

A Single Structure of Air Fuel Cell and Air Battery

【技术实现步骤摘要】
一种空气燃料电池单体结构及空气电池
本技术涉及金属空气燃料电池
，特别是涉及一种不燃烧、不爆炸、无毒无害环保的空气燃料电池单体结构及空气电池。
技术介绍
以空气中的氧气作为氧化剂，利用地球上来源相对广泛的铝、镁、锌、铁等金属原料作为燃料能源，用碱性溶液或中性盐溶液作为电解液，通过一定的电池结构，让金属中的所贮存的能量，通过化学反应形式构成一种可连续产生电流的装置，而这种空气金属燃料电池具有无毒害，无污染，不爆炸伤人，放电平稳，能量密度高、高功率等优点，而使用反应后的氧化物可再次使用，或者重新置换、电解生成金属燃料再次循环使用。金属空气燃料电池性能明显优于现在使用的蓄电池，其能量是铅酸电池的7-8倍，是锂电池的2倍以上，而重量仅是铅酸电池的1/5、锂电池的1/2,更主要是其能量贮存在损失极小的固体铝、镁、锌等金属中，无腐蚀耗损的现象，方便安全。在不使用的时候，可以长久存放，特别是金属合金材料，能将现在所使用的太阳能、风能、潮汐能的不稳定能源有效统一起来，通过冶炼来源相对丰富的铝、镁、锌等金属，让能量存于固体物质中，仓储运输方便，在使用完成后其氧化物又可循环再生。而且比氢燃料电池结构简单、成本低，使用更加方便、安全可靠，不会发生短路、燃烧、爆炸的情况。虽然空气金属燃料电池有着诸多优势和特点，但也存在着一些不足：1、空气金属燃料电池内部的电解液是碱性液体，一旦发生泄漏、渗出将会污染电磁体附近的零部件或者对使用者带来不适。2、受催化反应条件和物质的影响，金属燃料电池反应速度偏低，难以瞬间提供大电流，满足高功率电器的瞬时需求。3、空气金属燃料电池在串联使用中会出现因某一片单体电池断路导致的电池功率与效率下降，甚至无法工作。
技术实现思路
本技术提供了一种空气燃料电池单体结构及空气电池。本技术提供了如下方案：一种空气燃料电池单体结构，包括：主框体，所述主框体内部中空且两面分别形成有用于容纳反应体的反应体容纳部；反应体，所述反应体包括绝缘隔离膜以及位于所述绝缘隔离膜两侧的空气电极催化反应片、金属合金燃料片；其中，所述反应体至少包括两组，并分别位于所述主框体两面的反应体容纳部内；两组所述反应体各自包含的所述金属合金燃料片相对，各自包含的空气电极催化反应片分别与所述主框体密闭相连；所述主框体与两片所述空气电极催化反应片共围合形成电解液容纳腔。优选的：所述空气催化反应片包括正极接线柱，所述金属合金燃料片包括负极接线柱；两组所述反应体包含的两个正极接线柱电连接后经由所述主框体上的第一电极出口引出，两组所述反应体包含的两个负极接线柱电连接后经由所述主框体上的第二电极出口引出。优选的：所述主框体的两面分别形成有与所述空气电极催化反应片外部轮廓及面积均相同的台阶面，所述空气电极催化反应片通过涂抹抗碱抗湿粘合剂与所述台阶面紧密粘连。优选的：所述主框体为采用工程塑料材质制作而成，所述主框体内部包括支撑分离网格，所述支撑分离网格上开设有多个电解液流场通道孔。优选的：所述主框体一侧边开设有均与所述主框体内部导通的电解液加注孔、电解液观察孔、废气排出孔。优选的：所述主框体一侧面上设置有凸出该侧面的多根电堆组装卡柱，所述主框体另一侧面上设置有与所述多根电堆组装卡柱一一对应设置的多个电池堆组装卡孔，多根所述电堆组装卡柱以及多个所述电池堆组装卡孔用于实现相邻两个所述主框体的连接。优选的：还包括位于所述反应体外侧且与所述主框体相连的两组空气电极通风紧固体；所述空气电极通风紧固体内侧设置有紧固定位支撑网格。优选的：所述空气电极通风紧固体一表面设置有凸出的多根空气电极安装紧固柱，所述主框体的两面分别开设有与多根所述空气电极安装紧固柱一一对应的多个空气电极紧固孔，所述空气电极通风紧固体通过多根所述空气电极安装紧固柱以及多个所述空气电极紧固孔与所述主框体相连。优选的：所述紧固定位支撑网格上设置有多个与所述空气电极催化片相对的间隙支撑凸点，所述空气电极通风紧固体的侧边开设有多个交错布置的通风槽孔。一种所述空气燃料电池单体结构组装形成的空气电池。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：通过本技术，可以实现一种空气燃料电池单体结构及空气电池，在一种实现方式下，该结构可以包括主框体，所述主框体内部中空且两面分别形成有用于容纳反应体的反应体容纳部；反应体，所述反应体包括绝缘隔离膜以及位于所述绝缘隔离膜两侧的空气电极催化反应片、金属合金燃料片；其中，所述反应体至少包括两组，并分别位于所述主框体两面的反应体容纳部内；两组所述反应体各自包含的所述金属合金燃料片相对，各自包含的空气电极催化反应片分别与所述主框体密闭相连；所述主框体与两片所述空气电极催化反应片共围合形成电解液容纳腔。本申请提供的结构，有孔贮液绝缘的隔离层，保证空气催化反应电极片与合金燃料之间的电解液可以长期储存，不漏液，保证接触面的湿润，又能防止空气燃料电池反应过程中晶枝生长发生短路失效的问题。在主框结构体上所涉及的正极空气电极催化反应片引出孔与金属燃料负极引出孔，将左右两面工作腔的正负极接线柱安全引出，方便并联，达到共同协作增大电流、保障电池体在其中一路失效的状态下能保证电池继续工作。而带有紧固柱的空气电极通风紧固体，通过四周边缘所设计的紧固柱将空气电极催化反应片压紧实，密封在电池主框结构体四周边缘台阶上，并与电池主框结构体紧固孔配对，紧固，实现了空气金属燃料电池所要求的气、液、固三相工作条件。该结构左右两腔室同时工作，并联输出电能，彻底解决了金属燃料电池能量转换效率偏低，因结构工作成因限制，只要串联中一个电池单体发生故障整个电池组均无法工作的难题，为金属燃料电池大容量，可靠工作，特别是野外条件下的有效使用提供了更高保障。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种空气燃料电池单体结构的结构示意图；图2是本技术实施例提供的主框体的结构示意图；图3是本技术实施例提供的主框体的另一结构示意图；图4是本技术实施例提供的空气电极通风紧固体的结构示意图；图5是本技术实施例提供的空气电极通风紧固体的另一结构示意图；图6是本技术实施例提供的空气电池的结构示意图。图中：主框体1、绝缘隔离膜2、空气电极催化反应片3、金属合金燃料片4、正极接线柱5、负极接线柱6、第一电极出口7、第二电极出口8、台阶面9、支撑分离网格10、电解液流场通道孔11、电解液加注孔12、电解液观察孔13、废气排出孔14、电堆组装卡柱15、电池堆组装卡孔16、空气电极通风紧固体17、支撑网格18、空气电极安装紧固柱19、空气电极紧固孔20、间隙支撑凸点21、通风槽孔22。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气燃料电池单体结构，其特征在于，包括：主框体，所述主框体内部中空且两面分别形成有用于容纳反应体的反应体容纳部；反应体，所述反应体包括绝缘隔离膜以及位于所述绝缘隔离膜两侧的空气电极催化反应片、金属合金燃料片；其中，所述反应体至少包括两组，并分别位于所述主框体两面的反应体容纳部内；两组所述反应体各自包含的所述金属合金燃料片相对，各自包含的空气电极催化反应片分别与所述主框体密闭相连；所述主框体与两片所述空气电极催化反应片共围合形成电解液容纳腔。

【技术特征摘要】
1.一种空气燃料电池单体结构，其特征在于，包括：主框体，所述主框体内部中空且两面分别形成有用于容纳反应体的反应体容纳部；反应体，所述反应体包括绝缘隔离膜以及位于所述绝缘隔离膜两侧的空气电极催化反应片、金属合金燃料片；其中，所述反应体至少包括两组，并分别位于所述主框体两面的反应体容纳部内；两组所述反应体各自包含的所述金属合金燃料片相对，各自包含的空气电极催化反应片分别与所述主框体密闭相连；所述主框体与两片所述空气电极催化反应片共围合形成电解液容纳腔。2.根据权利要求1所述的空气燃料电池单体结构，其特征在于，所述空气电极催化反应片包括正极接线柱，所述金属合金燃料片包括负极接线柱；两组所述反应体包含的两个正极接线柱电连接后经由所述主框体上的第一电极出口引出，两组所述反应体包含的两个负极接线柱电连接后经由所述主框体上的第二电极出口引出。3.根据权利要求1所述的空气燃料电池单体结构，其特征在于，所述主框体的两面分别形成有与所述空气电极催化反应片外部轮廓及面积均相同的台阶面，所述空气电极催化反应片通过涂抹抗碱抗湿粘合剂与所述台阶面紧密粘连。4.根据权利要求1所述的空气燃料电池单体结构，其特征在于，所述主框体为采用工程塑料材质制作而成，所述主框体内部包括支撑分离网格，所述支撑分离网格上开设有多个电解液流场通道孔。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周盈吉，周裕洪，
申请(专利权)人：四川康成博特机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51