分舱循环、喷淋溶氧型金属空气电池的制作方法

本发明属于金属空气电池领域，涉及一种铝空气燃料电池系统，具体地讲涉及一种分舱化电解液循环,且带控温系统、排氢系统、过滤系统的铝空气燃料电池。

[背景技术]：

金属空气电池的工作原理:也称金属燃料电池(fuelcell)是一种将持续供给的金属和氧化剂中的化学能连续不断地转化为电能的电化学装置。由于氧气作为活性物质,储存在电池之外,只要不断地供给燃料就能一直发电,容量是无限。其最大特点是反应过程不涉及燃烧,能量转换等温进行,效率远高于普通内燃机。金属空气电池以空气中的氧气作为正极活性物质,金属锌、镁或铝等作为负极活性物质,氧气通过气体扩散电极到达气-固-液三相界面与金属反应而放出电能。目前使用的锌空气电池、镁空气电池、铝空气电池等都是常见的例子。其中铝、镁金属空气电池在理论上有着优异的性能,

特别适合于直接使用食盐水或海水作为中性电解液,具有优异的环境协调性,具备无毒、无有害气体、不污染环境、寿命长、可靠性高、使用安全等诸多天然优势。积极开发铝/镁空气电池是解决目前化学电源能量重量比偏低、价格能量比偏高、污染环境等问题的有效途径。金属中最有代表性的以铝空气电池为例:作为备用电源,已在欧美用于通讯网站等野外电源的即时充电装置。作为水下电源,已用于舰艇、监视器、远距鱼雷和潜水设施的能源。作为电动汽车的驱动能源也是开发这种电池的一个主要兴趣点。铝空气电池既可用于陆上又可用于深海,既可作动力电源又可作长寿命高比能量的信号电源。对于碱性铝空气电池应用范围广泛,从应急电源到便携电池、电动车和水下运载器的电源都可应用。作为电动车的推进动力,铝所含能量以单位重量计接近汽油的一半,以单位体积计是汽油的3倍。碱性铝空气电池的另一应用是作水下运载器电源,例如潜艇和矿井监视的无人运载器、远程鱼雷、浮动运输车和潜艇辅助动力。在这些应用中氧气可用高压或低温容器携带或从过氧化氢中分解获得。碱性铝空气电池的能量密度高,除用作备用电源之外,还可用于机动车辆和水下装置的驱动电源。

铝空气电池在电池放电时被不断消耗铝,生成al(oh)3,而铝的化合价为三价,相当于电化学当量2.98ah/g,铝有足够低的负偏压,相对于标准的氢电极为-1.66v,比能量较大,达到8.140kw/kg,不用专用包装可以长期保存。从可充电性来看,该电池可分为一次电池和机械可充的二次电池(即更换铝阳极)。正极使用的氧化剂可因电池的工作环境不同而异,电池在陆地上工作时使用空气,在水下工作时可使用液氧、压缩氧、过氧化氢或海水中的溶解氧。

比能量高:理论可达2290wh/kg目前实际可达300-400wh/kg。同样能量的铝空气电池其质量仅为铅酸电池的12％-15％。这一数值远高于当今各种电池的比能量。

比功率中等:达到50-200w/kg,这一特性显然是由氧电极所决定的因为氧电极的工作电位远离其热力学平衡电位。其交换电流密度很小,电池放电时极化很大。氢氧燃料电池的比功率不高,其原因也在于此。

使用寿命达到3-4年:这也主要取决于氧电极的工作寿命,因为铝电极是可以不断更换的。

安全可靠、无毒、无有害气体、不污染环境、铝资源丰富、价格便宜:电池反应消耗铝、氧气和水生成al(oh)3后者是当今用于污水处理的优良沉淀剂。

在金属空气电池中，目前研究比较多的是锌空气电池、镁空气电池、铝空气电池、铁空气电池和锂空气电池，电解液体系可以是中性电解液、碱性电解液或有机电解液。相对于氯化物中性电解液和有机电解液体系，碱性电解液具有更高的电导率，相应的电池系统能够更高功率输出，和中性电解液相比，碱性电解液电池系统的电池输出电压高，因此，对于输出功率要求较大的领域以使用碱性电解液为主。碱性电解液主要是采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液。但在碱性电解液体系中，也存在这一些需要解决的问题，以碱性铝空气电池为例，电池在放电过程中发生以下反应:

4α13026η20—4a1(oh)3

在强碱性介质中，电化学反应产物al(oh)3是可溶的，反应如下:

4al3026h204na0h—4a1(oh)、4na

然后在溶液中逐步达到饱和状态，重新析出al(oh)3固体。

4a1(oh)44na—4a1(oh)3(固体)4naoh

此时反应生成的氢氧化铝沉淀为结晶的三水铝石，随着反应的继续进行，这些沉淀物将产生以下不利影响:①降低电解液的电导率；②堵塞电解液通道。因此，必须从电解液中分离出沉淀，使电池反应界面处的电解液保持不变，反应稳定进行。

除了上述电池反应外，金属空气电池阳极还有一个副反应，以铝阳极为例，反应如下:

2a16h20—2a1(oh)33h2(气体)

该反应会析出氢气，消耗铝，但不产生电能，能量是以热的形式产生，结果会降低电池的能量输出效率，并且电池内部随着热的累积，使电解液的温度升高，电解液蒸发量增大。

为提高金属空气电池的应用范围，更适合于大功率，长时间运行的领域，如电动汽车动力电池、大型备用电源等，需要对电池运行过程中产生的沉淀、氢气和热进行控制，以便电解液的温度、成分保持在一个合理的范围内，使得电池的功率输出稳定。

铝空气电池的具体研究现状:结构可根据实用要求设计成开放式或封闭式,电解液可以是中性的或碱性的也可以是循环的或固定的,甚至可以直接应用海水,所需的氧化剂可以从实际环境中就地取材,采用空气、压缩氧、液氧、过氧化氢或海水中溶解的氧。

铝阳极的研究进展:1850年以来铝就被用作电池电极,当时hulot描述了一种电池用锌(汞)作阳极,铝作阴极,铝作阴极，稀硫酸作电解质铝在1857年首次用作buff电池的阳极。1893年汞齐化铝一锌合金被试图用在碳阴极的电池中作为阳极。1948年汞齐化铝作阳极的电池的开路电压高达2.45v。20世纪50年代以后,铝阳极首次在leclanche型干电池中使用体系为铝/含水naoh+zno/多孔膜/mno2(c)。用氯化锰的四水化合物作为电解质进一步开发了al/mno电池。20世纪60年代,铝/氧体系首先由zaromb及trevethau等证实。他们发现添加氧化锌或某些有机缓蚀剂,例如烷基-二甲基-苄基铵盐可显著减少汞齐化铝阳极在钠(或钾)氢氧化物电解液中的腐蚀。铝负极的极化和腐蚀都相当严重,这两个问题使铝空气电池未能发挥高能电源的优势为了使铝具有的优越电化学性能得到充分发挥,国内外的学者们作了大量的研究,他们发现往纯铝中加入极少量的一些合金元素,便能显著地改善其电化学性能，使其钝化膜在电解,使其在钝化膜在电解液中很顺利地溶解并使其电位负移到-1.0v(vs.she)以下,从而为铝在化学电源和阴极保护方面开辟了一条通路。1956年,rohmanreynoldsmetals的rohman研制了一种含5％zn的合金,这大概是最初的铝合金阳极材料。1966年keding和newport研究了合金元素对铝阳极的影响发现加入hg、ga、sn、in、bi、mg、zn、ba等皆可得到比纯铝的电位负得多的铝合金,而且这些元素以一定的比例混合后往往比简单的二元合金的性能要好得多。1970年以后,随着铝空气电池作为电动车电源上的应用研究的展开,铝阳极的研究发展达到一个崭新的阶段。1990年unter等人申请了一个铝电池专利,其阳极采用al-mg-mn或者al-ca-mn也可以在其中加入0.01％-0.1％的ga,其中mg的最佳浓度为0.1％-2.0％,纯铝在合金中的含量至少为99.85％,产生了有效的抗腐蚀性能。2002年iarochenko等人研制出添加了ga、in、sn、ti、cd、pb、fe的八元铝合金阳极,在铝空气电池中放电,电流密度为100ma/cm时,电位达到-1.17v(vs.sce)150ma/cm2时电位达到-0.89v(vs.sce)取得了较好的活化效果,并申请了专利。

空气阴极研究进展:金属空气电池放电时通过气体扩散电极来实现氧的还原反应。空气电极是金属空气电池的阴极,是一种防水透气、导电、有催化活性的薄膜,它主要由活性碳、高分子聚合物聚四氟乙烯、催化剂以及集流体组成。由于金属空气电池中80％的能量损失都是空气电极过电位引起的,所以它是制约金属气电池性能的重要因素因此对空气电极的结构进行优化是十分必要的。发生在金属空气电池阴极的氧还原过程是一个复杂的四电子和二电子复合反应过程。在反应中往往出现中间价态离子或离子团如h2o2、ho2-、中间价含氧吸附粒子或金属氧化物等,制步骤不同时可能的反应机理有50多种方案。由于氧在水溶液中的溶解和扩散速度都很小,因而两相电极的电流密度小。随着有机粘结材料如聚四氟乙烯和先进制膜技术的发展,目前已开始使用三相气体扩散氧电极。三相气体扩散氧电极一般为机械压制而成的三层或四层复合结构,主要由防水透气层、气体扩散层、催化层和导电层组成。空气电极中催化剂的作用至关重要,国内外研究空气阴极采用的催化剂主要有贵金属催化剂(铂、铂合金和银)、钙钛矿型氧化物催化剂、金属有机鳌合物催化剂、金属氧化物(主要是锰类)催化剂等。贵金属铂基催化剂用作空气阴极氧还原催化剂显示出良好的催化活性,国内外围绕着降低铂的担载量和提高催化效率的研究也很多。近年来有关金属燃料电池用银催化剂阴极研究也取得了较大的进展,但铂、银价格昂贵限制了它的市场化与应用范围。钙钛矿型催化剂也是较好的电催化剂,近年来也开展了相应的研究。lin等采用改进的无定型柠檬酸前驱体法合成了limn2-xcoxo4系列尖晶石型氧化物,催化剂比表面积明显增加。

电解液的研究进展:铝空气电池采用的电解质主要有碱性和中性两种。碱性电解质的铝空气电池的发展能追溯到20世纪60年代zaromb和trevethan等的成果,研究论证了碱性铝空气电池技术的可行性。此后大多数铝空气电池使用强碱电解质。在碱性电解质中空气阴极和铝阳极的极化都比较小常用的是koh也采用naoh。采用naoh时考虑到al(oh)沉淀在再生器中会转化为a1(oh)最佳浓度范围为3-5m。可设计成电解液循环和不循环两种结构形式,分别适用于不同场合。

目前的技术缺陷:商业化应用存在氧电极极化、阳极过腐蚀、非均匀溶解等障碍,致使电池输出不稳定,虽然通过电解液循环可以稍许改善,但功率密度得不到很好的发挥；就造成缺陷的权重来说:氧电极极化(钝化)占障碍权重85％以上,它严重制约了比能量/比功率；阳极过腐蚀、非均匀溶解等属于次要障碍,少许制约整体的效率、寿命.

[

技术实现要素：
]：

本发明的目的在于提供一种全新的金属空气燃料电池，完全省去-----空气阴极构造内的防水透气及活性炭扩散层,开创:催化集流网直接接触空气—电解液界面；同时借助已有的电解液循环来有效的过滤/分离沉淀物；还借助已有的阴极空气流来控制电池的内部温度，可以实现更大的比功率及比能量，而且方便更换金属(铝)及移出沉淀物,可以广泛应用于电动汽车或大型备用电源领域。

本发明的技术方案如下:

本发明涉及的金属空气电池组成:包括阳极金属、阳极舱、阴极舱、缓冲舱、舱盖、舱室中套、集流网(催化)、电解液传输管、循环泵、通风风扇、控制电路、启动电池组；结构的具体连接关系分为:阴极舱上部的喷淋空间型及阴极舱下部的喷淋空间型:

阴极舱上部的喷淋空间型的构造特点:阳极金属置于阳极舱中,阳极舱的上部加工有小孔,在阳极舱液体压力下,水被喷出且流量随着液体压力的增加而增加,所喷淋电解液先是进入阴极舱上部的喷淋空间(该空间正是气流通道)吸收氧气分子,接下来流经集流网后流入其下方的缓冲舱；每一组阳极舱、阴极舱构成一个电池单元,电池的输出正极是集流网,输出负极是阳极金属,多个单元组成电池堆,可以进行串联或并联连接输出；还存在一种简化结构:直接由集流网作为舱室中套的一部分,通过集流网上的孔洞喷淋或渗流,就形成了空气、阴极及电解液三者界面的交汇混合,其特征概括为:阴极舱上部的喷淋空间是由舱盖与舱室中套的阴极舱壁所围空间,在隔离部位的结构壁上开有壁孔；尤其在喷淋空间内就必需加工有壁孔,而喷淋空间作兼为空气通道,被喷淋电解液溶解充分氧气分子后,流经集流网再进入缓冲舱；在阳极舱内液体压力的作用下,阳极舱中的电解液经由阳极舱壁孔喷向阴极舱,所喷淋的电解液继续流经集流网,完成阴极舱--阳极舱--缓冲舱—阴极舱的循环往复；

阴极舱下部的喷淋空间型的构造特点:其特征差别概括为:喷淋空间是在缓冲舱之中,在舱室中套的阳极舱与阴极舱的隔离部位结构壁上开有壁孔；在阳极舱的底部也加工有壁孔通往缓冲舱,通过通风风扇能使空气强行流经喷淋空间,舱盖与之间是密封连接关系,保持阳极舱、阴极舱与外部空间隔绝；被喷淋电解液溶解充分氧气分子后,流经缓冲舱过滤后由液压泵泵回阴极舱,完成阴极舱--阳极舱--缓冲舱—阴极舱的循环往复.

基本工作原理:电池的运行过程:首先将电解液存储于阳极舱、缓冲舱中，然后在启动电池组或外接电源的供电下,控制电路驱动循环泵开始向阳极舱回注电解液,在液体压力的作用下,阳极舱中的电解液经由舱室中套小孔流向阴极舱,流量与压力正相关；由于通风风扇使得空气流经空气通道,保持氧气分子、所喷淋的电解液及带有催化功能的集流网表面充分接触,电解液在集流网表面进行氧分子的阴极处的还原反应,带有反应沉淀物的电解液进入缓冲舱,电池堆开始供电；之后,被过滤后的电解液被循环泵回阳极舱中,循环往复；电解液传输管分别通往缓冲舱及阳极舱,回液的的电解液传输管接口在舱盖或舱室中套的侧面上,抽液的电解液传输管接口在缓冲舱的侧面或底面上；散热是通过通风电扇的风冷完成,由电扇的转速来调节散热量及供氧量；控温系统是通过连接温度传感器监测电解液或阳极铝体或集流网的温度反馈给控制电路；电解液过滤隔离反应固体产物经过缓冲舱的电解液过滤网；如果需要停止电池系统对外供电，将循环泵停止或反向抽液，电池停止对外供电。需要供电时，启动电解液循环系统，通过控制电解液循环系统泵的开关可以对电池进行停止工作和重新启动。另外剩余电解液及沉淀物排光通过阳极舱上的舱室中套底部常开小孔排入缓冲舱实现的,常开小孔的直径以泄漏不影响正常的循环为限。基本工作原理概括总结为:首先将阳极金属置于阳极舱中,将电解液存储于阳极舱、缓冲舱中，使得电解液在阴极舱或缓冲舱中获得喷淋空间,然后在启动电池组或外接电源的供电下,由控制电路驱动循环泵进行强制循环开始向阳极舱回注电解液,电池进入工作状态；其特征就在于:舱盖与舱室中套围成阳极舱,缓冲舱与舱室中套及缓冲舱围成阴极舱；循环泵驱动电解液沿着阳极舱--阴极舱--缓冲舱--阳极舱或阴极舱--阳极舱--缓冲舱—阴极舱循环往复；阳极舱与阴极舱是被舱室中套或舱盖隔离；在阴极舱的上部或下部留有喷淋空间,所谓喷淋空间的就是与大气相通的空间,通过通风风扇能使空气强行流经的空间,形成溶氧的电解液的气--液混合空间；每组的阳极舱、阴极舱构成一个电池单元,集流网是电池单元的正极,阳极金属是电池单元的负极,多个电池单元组成电池堆,经过并联或串联后产生电力输出.

所述系统中电解液循环流动，其循环路径依次为阳极舱---阴极舱---缓冲舱---阳极舱；或阳极舱---阴极舱---缓冲舱---独力沉淀物过滤舱---阳极舱.循环泵、通风风扇的动力供给是2个独力电机或是共用1个电机.

所述电解循环通路包括缓冲舱、和循环泵；所述缓冲舱位于阴极舱的下方，缓冲舱为上部开口的中空液体容器，上部开口为接纳阴极舱下流的电解液,下部或侧面开有电解液出口驳接电解液传输管,的容积要能容下整个电解液.电解液传输管和联接件为耐腐蚀材料构成，用于电解液的传输。所述泵是由电信号控制开启或关闭的耐腐蚀的离心泵、隔膜泵或柱塞泵等单向泵或双向泵。

保持在一定时间内进入每一个单体的电解液量是相等的，因而确保了单电池的电化学均匀性，一致性的构造特点:需要保持阳极舱舱盖的封闭性,由密闭腔体内液体压力相等原理确定了所有阳极舱内的压力相等,这样使得经由舱室中套孔流出的流量相等；而无需对分配给电池单元的电解液传输管管径及路线归化进行特殊安排；当不进行阳极舱舱盖的封闭处理情况下:分配给电池单元的电解液传输管管径及路线归化就需要进行特殊安排了.

通风风扇放置于电池的侧面,与阴极舱及缓冲舱空间相通,被集流网隔离出用于喷淋的空气通道的相通，其目的为保证供给空气电极在放电过程中所需的氧气含量，同时为去除电池放电过程中产生的多余热量，保证电池堆在不高于80℃条件下稳定运行。其通风方式可以是鼓风也可以是排风方式。通风系统的开关由电信号控制。空气通道是由舱室中套或缓冲舱的单侧或双侧进气,由舱室中套的单侧或缓冲舱侧面排气,通风风扇被安装在进气端或排气端.

所述测温包括位于电池堆中的不同部位和电解液箱中的温度传感器。用于检测电池堆外表温度和电解液温度，以便启动和关闭散热系统。当温度传感器测得电解液温度高于规定上限，则通过控制阀的开关，通过散热系统经散热降温。

电解液箱由耐腐蚀材料如abs、尼龙、pp、pe等，或者金属外壳内衬上述几种材料制成，用于放置过滤片、电解液和固体分离物，并可以带有管道阀门，用于排空电解液。构成电池系统的几个主要组件:各个舱室、管道均由耐碱材料，诸如abs工程塑料、聚四氟材料、尼龙、不锈钢及其改性材料如pe等构成，材质要求耐碱、老化速度慢。为了防止产物堵塞滤网的细孔，滤网采用斜置的方式，斜置角度一般在30-90度之间较为适宜。各个舱室结构的绝缘材料选区及斜管过滤器可以采用abs、pp、尼龙等耐腐蚀材料，滤布可以采用不锈钢、尼龙等材料。电池单元与缓冲舱等之间的连接均采用耐碱的功能材料制备的管道连接，如聚四氟乙烯、abs工程塑料、尼龙等材料。各个电池单元可以使用统一的舱盖,通过带有硅胶,耐碱氟橡胶的密封垫的舱盖扣紧来实现密封。

使电解液强行被通过滤网过滤沉淀物,过滤网可以选择放置在缓冲舱中或增加独力的沉淀物过滤舱中；缓冲舱拆装方便,定期清除沉淀物及更换金属。滤网的材料由耐碱的相关材料制备，如含镍的不锈钢材料，尼龙材料等等。在沉淀过滤箱的下部，每格均设有沉淀物储存空间。没有通过过滤网的产物，由于重力的原因落入沉淀过滤箱底部的储存空间。按上述步骤，整体沉淀过滤箱，实现以下功能，当饱和溶液经过沉淀过滤器时，产生氢氧化铝沉淀，新结晶出的晶体不断长大到一定尺寸，这些晶粒经过过滤、沉淀，从电解液中脱离，过滤后的电解液返回电池，继续发生化学反应，直到电池反应结束。

本发明集流网的性能要求:采用银、铂及合金或带有阴极催化功能的其它固体材料,使用网状金属构造固定这些材料.金属阳极包括:锌、镁、铝、锂和铁等,该集流网是由金属或合金组包括铂、银组成网状,或缠裹催化物质的导电的网状结构；在阴极舱内顺着电解液水流方向放置,以迎合喷淋电解液所汇集的水流.

本发明的有益特点:

本发明的铝/镁等空气燃料电池系统克服了以往该类电池的常见弊端，具有明显优势:电池的体系为密封系统；电池系统加入由有孔舱室中套将化学反应舱室隔诚2个空间；集流网直接接触空气；省去传统技术使用的防水透气膜及活性炭空气扩散层,通风风扇能独力控制溶氧量,而循环泵又能独力控制反应量；二者结合可以使得反应效率更高,比功率获较大增加,均匀稳定可靠。

[附图说明]

图1上喷淋式分舱循环、喷淋溶氧型金属空气电池结构示意图

图2下喷淋式分舱循环、喷淋溶氧型金属空气电池结构示意图

标号说明:

1阳极金属

2阳极舱

3阴极舱

4电解液传输管

5舱室中套

6集流网

7副流孔

8循环泵

9通风风扇

10氧气流经通道

11喷淋空间

12电解液

13负电极(阳极)

14正电极(阴极)

15舱室中套

16喷淋孔

17阳极舱喷孔

18缓冲舱

19舱室隔板

20喷淋水柱

21舱盖

22阴极舱分流电解液

23通风风扇

24过滤网

25启动电池组及控制电路

26沉淀物

27隔板孔

28阴极舱回液口

29温度传感器

30阳极舱回液口

31缓存电解液

[实施例证]

以下结合附图,就本发明的较佳实施例,说明如下:

如图1所示:

舱盖(21)与舱室中套(5)围成阳极舱(2),阳极舱(2)的特点是一个密闭的空间且有较大压力(相对于阴极舱而言),内放置阳极金属(1)；含有喷淋孔(16)的结构部分可以是舱盖(21)的一部分,这样打开舱盖后,阳极金属也暴露出来,通过阳极舱回液口(30)与循环泵(8)接通,舱室隔板(19)将舱室中套(5)隔离成多个阳极舱及阴极舱,副流孔(7)穿过舱室隔板(19),向阴极舱泄流,缓冲舱(18)与舱室中套(5)及缓冲舱(2)围成阴极舱(3)；循环泵(8)驱动电解液(31)沿着阳极舱--阴极舱--缓冲舱--阳极舱或阴极舱--阳极舱--缓冲舱—阴极舱循环往复；阳极舱(2)与阴极舱(3)是被舱室中套(5)或舱盖(21)隔离；在阴极舱(2)的上部或下部留有喷淋空间(11),所谓喷淋空间(11)的就是与大气相通的空间,本结构是将舱室中套(5)对应部位开口,该空间就对空气开放,通过在开口处接上通风风扇(23)能使空气强行流经的空间(可以接上1台电扇或多台电扇),形成溶氧的电解液的气--液混合的空间,这正是通过舱室中套(5)的侧壁引出,容易绝缘及密封；喷淋孔(16)实现的；每组的阳极舱、阴极舱构成一个电池单元,集流网(6)是电池单元的正电极(14),阳极金属(1)是电池单元的负电极(13),电极的引出可以通过多个电池单元组成电池堆,经过并联或串联后产生电力输出.舱盖(21)实际上是与舱室中套(15)紧密扣合在一起的；在缓冲舱(2)内过滤网(24)隔断沉淀物(26),缓存电解液(31)干净,过滤网(24)容易从缓冲舱(18)取出；启动电池组及控制电路(25)接收来自温度传感器(29)的信号,驱动循环泵(8)及通风风扇(9)改变冷却程度,来调整温度.

舱盖(21)、舱室中套(5)及缓冲舱(18)三大组件可以拆开分离,这样容易更换金属或集流网(6).

如图2所示:

其特征与图1相比,基本一致,细微差别概括为:喷淋空间是在缓冲舱(18)之中,在舱室中套(15)的阳极舱(2)与阴极舱(3)的隔离部位结构壁上开有隔板孔(27)；在阳极舱(2)内放置阳极金属(1),舱的底部也加工有阳极舱喷孔(17),通往缓冲舱(18),通过通风风扇(23)能使空气强行流经喷淋空间的喷淋水柱(20),舱盖(21)与舱室中套(15)之间是密封连接关系(图中为了清晰表达,有意隔开一定距离),保持阳极舱(2)、阴极舱(3)与外部空间隔绝；被喷淋电解液溶解充分氧气分子后,流经缓冲舱(18)过滤后由循环泵(6)泵回阴极舱(3),循环泵(6)对接电解液传输管(4)将电解液回注阴极舱回液口(28)中,阴极舱回液口(28)注入富含氧气的电解液,由于阳极舱(2)与阴极舱(3)的都是对外界密闭的,液体的压力使得液体经由隔板孔(27)喷淋而出；由阴极舱(3)传送至阳极舱(2),同时压力使得阳极舱(2)底部的阳极舱喷孔(17)向缓冲舱(18)之中的空间喷淋；完成阴极舱--阳极舱--缓冲舱—阴极舱的循环往复.每组的阳极舱、阴极舱构成一个电池单元,集流网(6)是电池单元的正电极(14),阳极金属(1)是电池单元的负电极(13),电极的引出可以通过多个电池单元组成电池堆,经过并联或串联后产生电力输出。