一种电池，包括：电池单元壳体，其具有至少一个流体入口，用于使流体通入所述电池单元壳体中；第一流体消耗电极，其设置在所述电池单元壳体内；第二电极，其设置在所述电池单元壳体内；和流体调节系统，其设置为选择性地允许流体进入所述至少一个流体入口以到达所述第一流体消耗电极，其中，所述流体调节系统包括：移动板，其设置为邻近于所述电池单元壳体的外表面并具有至少一个板孔来移动地对准或不对准所述至少一个流体入口；和致动器，包括形状记忆合金部件，当对所述形状记忆合金部件加热时移动所述移动板。可替代的独立权利要求包括：致动器，用于移动所述移动板；和罩，其覆盖所述移动板并提供至所述移动板的流体通路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制诸如气体之类的流体进出具有流体消耗电极 的电化学电池和电池单元的速度的流体调节系统，并且涉及在其中^f吏用这种 流体调节系统的电池和电池单元，特别是空气去极化的、空气辅助的燃料电池单元和电池。
技术介绍
电化学电池的电池单元使用来自电池单元之外的诸如氧气和其他 气体之类的流体作为活性材料以产生电能，其例如为空气去极化、空气辅助 或燃料电池的电池单元，可用于为各种便携式电子设备供电。例如，空气进 入空气去极化或空气辅助电池单元中，其中，空气可用作正电极活性材料或 可对其进行再充。氧还原电极促使氧与电池单元电解质反应并最终促使负电 极活性材料通过氧而氧化。在氧还原电极中的材料促使氧与电解质反应，并 通常被称为催化剂。不过， 一些用于氧还原电极中的材料不是真正的催化剂， 这是因为其可至少部分地还原，特别是在相对较高速度的放电过程中。 —种类型的空气去极化电池单元是锌/空气电池单元。这种类型的 电池单元使用锌作为负电极活性材料，并具有水性碱性(例如KOH)电解 质。氧化锰可用于锌/空气电池单元的空气中，并能够进行电化学还原而与负 电极活性材料的氧化协作，特别是在进入空气电极中的氧扩散速率不足时。 这些氧化锰可然后在低速放电或停工阶段中通过氧被重新氧化。空气辅助电池单元是混合电池单元，其包括可消耗的正、负电极4活性材料以及氧还原电极。正电极可在相当长的时段中维持高速放电，不过， 通过氧还原电极，氧在低速放电或不放电的时段中对正电极部分地进行再充， 因此，氧可用于总电池单元放电容量中的重要部分。这意味着，放置在电池 单元中的正电极活性材料的量可减少，而负电极活性材料的量可增加，从而 增加总体电池单元容量。空气辅助电池单元的示例在共同受让的美国专利6,383,674和5,079,106中公开。空气去极化、空气辅助、燃料电池的优点在于其高能量密度，这 是因为，至少一种电极的活性材料的至少一部分来自电池单元之外或通过电 池单元之外的流体(例如气体)生成。这些电池单元的缺点在于，其能够实现的最大放电速度可能受限 于氧可进入氧还原电极的速度。过去，已进行努力以提高氧进入氧还原电极 的速度，和/或控制诸如二氧化碳之类可导致不经济反应的不适合气体的进入 速度、以及可填充电池单元中分别用于容纳放电反应产物增加体积或使电池 单元干燥的空孔空间的水增减速度(取决于电池单元内外的水汽相对分压)。 这些方法的示例可在美国专利6,558,828、美国专利6,492,046、美国专利 5,795,667、美国专利5,733,676、美国/>开物2002/0150814和国际专利^/^开物 WO 02/35641中所示。不过，改变这些气体之一的扩散速率通常也影响其他 气体的扩散速率。甚至已经努力来平衡氧扩散的高速率与C02和水的低速率 的需求，但仅得到有限的成功。在较高放电速度下，更重要的是，使足够氧进入氧还原电极，但 在低速放电阶段中和不使用电池单元的时段中，最小化C02和水扩散的重要 性增加。为了仅在高速放电时段中增加进入电池单元中的空气流，已经使用 风扇迫使空气进入电池单元中(例如美国专利6,500,575),但风扇及其使用 的控制器可增加制造成本和复杂度，而且，风扇、即使是微型风扇，也可在 单独电池单元、多电池单元的电池组和装置内占据宝贵的容积。已经提出的另一方法是，使用阀来控制进入电池单元的空气量(例 如，美国专利6,641,947和美国专利^>开物2003/0186099)， ^旦操作所述阀可 能需要外部装置，例如风扇和/或相对复杂的电子器件。又一方法使用在氧还原电极与外部环境之间的不透水膜，所述膜 具有瓣膜，其可由于空气压力差而开关，例如当电池放电时由于氧的消耗而 开关(例如美国专利公开物2003/0049508)。不过，压力差可能较小而且可能 受到电池外大气条件的影响。共同受让的美国专利公开物2005/0136321公开了 一种通过致动器操作的阀，致动器响应施加于致动器上的电势变化而开关所述阀。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种电池，包括电池单元壳体， 具有至少一个流体入口，用于使流体通入电池单元壳体中；第一流体消耗电 极，设置在电池单元壳体内；第二电极，设置在电池单元壳体内；和流体调 节系统，设置为选择性地允许流体进入所述至少一个流体入口以到达第 一流 体消耗电极。流体调节系统包括移动板，设置为邻近于电池单元壳体的外 表面并具有至少一个板孔来移动地对准和不对准所述至少一个流体入口；和 致动器，包括形状记忆合金部件，当对形状记忆合金部件加热时移动所述移 动板。根据本专利技术的另一方面，提供一种电池，包括电池单元壳体， 具有至少一个流体入口 ，流体入口穿过电池单元壳体的一侧以^使流体通入电 池单元壳体中；第一流体消耗电极，设置在电池单元壳体内；第二电极，设 置在电池单元壳体内；和流体调节系统，设置为选择性地允许流体进入所述 至少一个流体入口以到达第一流体消耗电极。流体调节系统包括移动板， 设置为邻近于电池单元壳体的外表面并具有至少一个板孔来移动地对准和不 对准所述至少一个流体入口；致动器，用于移动所述移动板；和罩，覆盖移 动板并提供至移动板的流体通路。参照以下的说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将进一 步理解和认识本专利技术的这些和其他特征、优点和目的。附图说明在附图中图1是根据本专利技术第一实施例构造的电池的立体图，其中显示出 电池的顶部；图2是图1中所示电池的立体图，其中显示出电池的底部； 图3是显示出电池底部以及形成用于该电池的流体调节系统的各部件的分解立体图；图4是可用于图1和17所示电池中的流体调节系统的第一结构的立体图；图5A和5B是例示流体调节系统的阀处于开启和关闭位置时的 局部截面6图6是可用于图1和17所示电池中的流体调节系统的可替代结构 的立体图；图7是用于本专利技术的第一可替代致动器结构的示意图；图8是用于本专利技术的致动器的另一可替代结构；图9是用于本专利技术的采用另一致动器结构和外模成型底盘的流体调节系统的俯视图；图9A是根据本专利技术另一实施例的釆用具有单销的致动器的流体调节系统的俯视图；图9B是采用可替代的销致动器组件的流体调节系统的俯视图； 图IOA和IOB是用于本专利技术的电池的包含阀的部分的截面图； 图ll是可用于本专利技术不同实施例的流体调节系统的可替代结构； 图12是本专利技术第一实施例的电池的变例的分解立体图； 图13是图12所示可替代电池结构的一种可能实施方案的局部截面图；图14是图12所示可替代电池结构的另一可能结构； 图15是显示用于本专利技术第一实施例的不同结构的局部截面图； 图16是本专利技术第一实施例的又一可能实施方案的局部截面图； 图17是根据本专利技术构造的电池的第二实施例的分解立体图； 图18是图17所示电池的局部截面图；图19是显示可用于本专利技术第一或第二实施例的电接触接头的细 节的截面图；图20是显示根据本专利技术第二实施例的电池的可替代结构的局部 截面图；图21是可用于图20所示结构中的修改后的罐的局部立体图； 图22是可用于图20所示结构中的衬垫的局部立体图； 图23是图22所示衬垫的一部分的截面图；图24是可用于根据本专利技术第三实施例构造的电池中的衬垫和盖本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池，包括： 电池单元壳体，具有至少一个流体入口，用于使流体通入所述电池单元壳体中； 第一流体消耗电极，设置在所述电池单元壳体内； 第二电极，设置在所述电池单元壳体内；和 流体调节系统，设置为选择性地允许流体进入所述至少一个流体入口以到达所述第一流体消耗电极，其中，所述流体调节系统包括： 移动板，设置为邻近于所述电池单元壳体的外表面并具有至少一个板孔来移动地对准和不对准所述至少一个流体入口，和 致动器，包括形状记忆合金部件，用于当对所述形状记忆合金部件加热时移动所述移动板。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：RA兰根，JM索默维尔，MJI布兰顿，RM詹米，J奥德伯特，
申请(专利权)人：永备电池有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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