一种方便补充阳极材料的金属空气电池的制作方法

本发明涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种方便补充阳极材料的金属空气电池。

背景技术：

金属空气电池是以活泼金属为负极(阳极)、以空气中的氧气为正极(阴极)、以中性或者碱性水溶液为电解液的供电装置，活泼金属在阴极催化剂的作用下，与电解液中的水反应，活波金属氧化分解成氧化物，持续对外输出电能，具有安全环保、原料丰富，能量密度高等特点，是一种具有可持续发展性质的新型绿色能源。

目前，在实际使用过程中，金属空气电池多作为一次性普通电池来使用，在电量耗尽时即整体抛弃，造成一定的浪费，不利于成本的降低。为进一步提高电池的可持续性，人们开始研究金属空气电池的阳极材料的更换或补充，一般采用两种方式：一种是向单体电池单元中添加金属粉末或颗粒；一种是直接更换金属阳极板，这些阳极材料更换(补充)结构往往比较复杂，存在操作不易，结构可靠性低、使用不便的问题。

为解决上述技术问题，有必要设计一种方便补充阳极材料的金属空气电池。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种方便补充阳极材料的金属空气电池，通过阳极材料的补充来实现金属空气电池持续应用，从而延长金属空气电池的使用寿命。

为实现上述目的，本发明应用的技术方案为：一种方便补充阳极材料的金属空气电池，包括单体电池和设置于所述单体电池顶部的上盖板。所述单体电池包括有阴极压框、阴极层、阳极框、阳极材料和电池体外框，所述电池体外框两个端面设有开口，开口处分别贴合一个阴极层，形成电解液容器；所述阳极框卡接于所述电池体外框内部，并在其内部装有阳极材料，且顶端设有凸起的加料口，在电池反应进行到一定程度时即可通过加料口来补充阳极材料；所述阴极压框位于所述阴极层的外侧，用以压紧阴极层并被贴合于所述电池体外框的端面上。所述上盖板开有安装孔，通过紧配合的方式和所述阳极框加料口连接。

进一步地，所述单体电池的数量可以为一个，也可以为多个，当所述单体电池为多个时，所述电池体外框侧面还设有电池固定孔，在所述电池固定孔内插入固定螺杆，所述固定螺杆两端用螺母紧固；多个所述单体电池串联或并联连接，或者数个所述单体电池并联形成单电池组，然后多个所述的单体电池组串联连接。

进一步地，所述电池体外框的两侧还分别设置有电解液进口和电解液出口，所述电解液进口位于所述电池体外框的底部，所述电解液出口位于所述电池体外框的上部，所述电解液进/出口用以实现电解液的循环，并带出金属空气电池反应代谢物。

进一步地，所述阳极框采用性能稳定的金属材质制成，其端面为网状结构，电解液通过网孔进入框内和阳极材料接触。

优选地，所述阳极材料由颗粒状的活泼金属或合金制成。

本发明与现有技术相比，其有益的效果是：

1、以性能稳定的金属导体为阳极框，以颗粒状活泼金属(或合金)为阳极材料，将单体电池组装好后，插入上盖板，从加料口处倒入金属(合金)颗粒即可参与电池反应，当金属(合金)颗粒消耗到一定程度时，可再次从入口处倒入，无需更换取出网状阳极框，实现了阳极材料的方便补充。

2、电解液从单体电池的底部进入，从单体电池的上部流出，在电解液循环过程中利用液体冲刷的作用减弱反应代谢物在电池电极上沉积，有利于电池反应稳定进行，从而有效减弱电池性能衰减。

附图说明

图1为本发明所述金属空气电池之结构示图，图2为本发明所述单体电池之结构爆炸图。

图中标号：1-单体电池、2-上盖板、3-固定螺杆、4-螺母、11-阴极压框、12-阴极层、12-阳极框、14-阳极材料、15-电池体外框、21-安装孔、131-加料口、132-网孔、151-电解液进口、152-电解液出口、153-固定孔

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。

参阅图1并参考图2所示，本发明提供一种方便补充阳极材料的金属空气电池，包括单体电池1和设置于所述单体电池顶部的上盖板2。所述单体电池1包括有阴极压框11、阴极层12、阳极框13、阳极材料14和电池体外框15，所述电池体外框15的两个端面设有开口，开口处分别贴合一个阴极层12，形成电解液容器；所述阳极框13卡接于所述电池体外框15的内部，并在其内部装有阳极材料14，且顶端设有凸起的加料口131，在电池反应进行到一定程度时即可通过加料口131来补充阳极材料14；所述阴极压框11位于所述阴极层12的外侧，用以压紧阴极层12并被贴合于所述电池体外框15的端面上。所述上盖板2开有安装孔21，通过紧配合的方式和所述阳极框加料口131连接。

如图1所示，所述单体电池1的数量为2个，在所述电池体外框15侧面还设有电池固定孔153，在所述电池固定孔153内插入固定螺杆3，所述固定螺杆两端用螺母4紧固；所述2个单体电池1串联或并联连接，依据电池容量及功率的需要，所述单体电池1的数量也可以为1个或者大于2个，当所述单体电池1的数量大于2个时，所述多个单体电池1可以直接串联或并联连接，也可以先由数个单体电池1并联形成单电池组，然后多个所述的单体电池组串联连接。且所述单体电池1的数量为1个时，所述安装孔153可以省略。

所述电池体外框15的两侧还分别设置有电解液进口151和电解液出口152，所述电解液进口151位于所述电池体外框15的底部，所述电解液出口152位于所述电池体外框15的上部，所述电解液进/出口用以实现电解液的循环，并带出金属空气电池反应代谢物，保证电池反应的稳定进行。

所述阳极框13采用性能稳定的金属材质制成，其端面为网状结构，电解液通过网孔132进入框内和阳极材料14接触。

所述阳极材料14由颗粒状的活泼金属或合金制成。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种方便补充阳极材料的金属空气电池，包括单体电池和设置于所述单体电池顶部的上盖板，所述单体电池包括有阴极压框、阴极层、阳极框、阳极材料和电池体外框，所述阳极框卡接于所述电池体外框内部，并在所述阳极框内部装有阳极材料，在其顶端设有凸起的加料口，当电池反应进行到一定程度时即可通过加料口来补充阳极材料，无需更换取出网状阳极框，实现了阳极材料的方便补充。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：东莞市中航华讯卫星技术有限公司
技术研发日：2017.06.01
技术公布日：2017.07.25