金属燃料电池装置的制作方法

本实用新型涉及能源技术领域，尤其是涉及一种金属燃料电池装置。

背景技术：

电池作为将化学能转化成电能的装置，利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

目前市场上常见的电池主要包括铅酸电池、锂离子电池等，但该类电池相对于金属燃料电池，具有比能量低、污染环境、自放电率高、循环寿命短等缺点，不能满足市场需求。采用金属燃料电池装置，能弥补铅酸电池污染环境、循环寿命短的特点，弥补锂离子电池成本高、能量密度问题。然而，相关技术中的金属燃料电池装置，结构复杂且成本高，难以推广应用。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种金属燃料电池装置，所述金属燃料电池装置结构简单且成本低。

根据本实用新型实施例的金属燃料电池装置，包括：电池壳体；安装板，所述安装板设在所述电池壳体内，所述安装板与所述电池壳体之间限定出相互隔开的反应仓和安装腔，所述反应仓内适于填充电解液；金属电极，所述金属电极与所述电池壳体相连且位于所述反应仓内；空气电极，所述空气电极设在所述安装板上且位于所述反应仓内，所述空气电极与所述金属电极间隔开；电路板，所述电路板设在所述安装板上且位于所述安装腔内，所述金属电极通过第一导电件与所述电路板相连，所述空气电极通过第二导电件与所述电路板相连。

根据本实用新型实施例的金属燃料电池装置，通过在电池壳体内设置安装板，可以将壳体内的空间分隔成相互隔开的反应仓和安装腔，通过将空气电极和电路板连接在安装板上，方便了空气电极和电路板的固定，使得该金属燃料电池装置的结构简单，降低了成本。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装板上形成有安装槽，所述空气电极设在所述安装槽内。

可选地，所述金属燃料电池装置包括：安装框，所述空气电极设在所述安装框上，所述安装框注塑在所述安装板上且配合在所述安装槽内。

进一步地，所述安装框上形成有避让缺口，所述第一导电件穿过所述避让缺口。

根据本实用新型的一些实施例，所述金属燃料电池装置包括：第一限位结构，所述第一限位结构设在所述安装板上，所述第一限位结构包括相对且间隔开设置的两个第一限位凸起，所述第一导电件穿过两个所述第一限位凸起限定的走线空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述金属燃料电池装置包括：第二限位结构，所述第二限位结构设在所述安装板上，所述第二限位结构包括相对且间隔开设置的两个第二限位凸起，所述第二导电件穿过两个所述第二限位凸起限定的走线空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述金属燃料电池装置包括：用于安装所述金属电极的连接件，所述连接件连接在所述金属电极的上端，所述连接件包括主体部和形成在所述主体部的外周的第一翻边部，所述电池壳体上形成有安装孔，所述安装孔的周沿形成有环形的固定座，所述主体部适于配合在所述安装孔内，所述第一翻边部与所述固定座相连。

根据本实用新型的一些可选实施例，所述金属燃料电池装置包括：金属卡扣和第一紧固螺钉，所述金属卡扣设在所述金属电极的顶端且与所述金属电极卡合连接，所述金属卡扣具有第一固定部，所述第一导电件具有第二固定部，所述主体部上形成有第一固定柱，所述第一紧固螺钉穿过所述第一固定部和所述第二固定部并穿入所述第一固定柱内，所述第一翻边部与所述固定座通过紧固件相连。

根据本实用新型的一些可选实施例，所述金属燃料电池装置包括：金属卡扣、第二紧固螺钉和滑盖，所述金属卡扣设在所述金属电极的顶端且与所述金属电极卡合连接，所述金属卡扣具有第一固定部，所述第一导电件具有第二固定部，所述滑盖可滑动地盖设在所述连接件上，所述滑盖的内侧壁上形成有滑槽，所述固定座上形成有向外延伸的第二翻边部，所述第一翻边部和所述第二翻边部适于配合在所述滑槽内，所述滑盖上形成有第二固定柱，所述第二紧固螺钉穿过所述第一固定部和所述第二固定部并穿入所述第二固定柱内。

根据本实用新型的一些实施例，包括：外罩，所述外罩的顶部具有提手部和通孔，所述电池壳体设在所述外罩内，所述反应仓的倒液口位于所述反应仓的顶部且与所述通孔相对。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的金属燃料电池装置的示意图；

图2是图1中的金属燃料电池装置的爆炸图；

图3是图2中的连接件的示意图；

图4是图2中的金属卡扣的示意图；

图5是图1中的金属燃料电池装置的金属电极、空气电极和电路板的连接示意图；

图6是根据本实用新型另一个实施例的金属燃料电池装置的示意图；

图7是图6中A处的放大图；

图8是图6中的金属燃料电池装置的爆炸图；

图9是图8中的连接件的示意图；

图10是图8中的金属卡扣的示意图；

图11是图8中的滑盖的示意图；

图12是图8中的滑盖的另一角度的示意图。

附图标记：

金属燃料电池装置100；

电池壳体1；第一子壳体11；倒液口111；旋盖112；安装孔113；第二安装面1131；固定座114；第二翻边部1141；第二子壳体12；通风孔121；滑盖13；滑槽131；第二固定柱132；穿孔133；

安装板2；安装槽21；第一限位凸起22；第二限位凸起23；

金属电极3；

连接件4；主体部41；第一安装面411；第一翻边部42；第一固定柱43；密封件44；

空气电极5；安装框51；避让缺口511；

电路板6；开关按钮61；

第一导电件7；第二固定部71；

金属卡扣8；卡扣本体81；第一弹片82；第二弹片83；第一固定部84；

第二导电件9；

第一紧固螺钉101；紧固件103；紧固件104；紧固件105。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图12描述根据本实用新型实施例的金属燃料电池装置100。

如图1-图12所示，根据本实用新型第一方面实施例的金属燃料电池装置100，包括：电池壳体1、安装板2、金属电极3、空气电极5和电路板6。

具体而言，安装板2设在电池壳体1内，安装板2与电池壳体1之间限定出相互隔开的反应仓和安装腔，反应仓内适于填充电解液。金属电极3与电池壳体1相连且位于反应仓内，空气电极5设在安装板2上且位于反应仓内，空气电极5与金属电极3间隔开，空气电极5和金属电极3均适于与反应仓内的电解液接触。

电路板6设在安装板2上且位于安装腔内，电路板6可以通过紧固件105连接固定在电路板6上，金属电极3通过第一导电件7与电路板6相连，空气电极5通过第二导电件9与电路板6相连。由此，可以形成原电池回路，在电路接通时，可以实现原电池反应，从而通过该金属燃料电池装置100可以将化学能转化为电能。

通过在电池壳体1内设置安装板2，可以将壳体内的空间分隔成相互隔开的反应仓和安装腔，通过将空气电极5和电路板6连接在安装板2上，方便了空气电极5和电路板6的固定，且使得该金属燃料电池装置100的结构简单、紧凑，降低了成本，使得该金属燃料电池装置100的推广应用更为容易。

例如，在图1-图12的示例中，电池壳体1可以包括第一子壳体11和第二子壳体12，第一子壳体11和第二子壳体12沿前后方向相对设置，第二子壳体12可以位于第一子壳体11的前侧，第一子壳体11和第二子壳体12均具有朝向彼此的敞开口，安装板2设在第一子壳体11和第二子壳体12之间，安装板2可以通过焊接方式连接在第一子壳体11的敞开端，此时第一子壳体11与安装板2之间限定出反应仓。第一子壳体11的顶部可以形成有倒液口111，倒液口111处盖设有旋盖112，旋盖112用于打开和关闭该倒液口111，通过该倒液口111可以向反应仓内加入电解液，或者在不使用该金属燃料电池装置100时，也可以通过该倒液口111将反应仓内的电解液倒出。

第二子壳体12的敞开端可以通过紧固件103与安装板2相连，此时第二子壳体12与安装板2之间限定出上述安装腔。第二子壳体12上可以设置开关按钮61，开关按钮61与电路板6相连，通过控制开关按钮61方便地实现金属燃料电池装置100的启动和停止。其中，第二子壳体12上可以设置通风孔121，方便电路板6及时散热。

根据本实用新型实施例的金属燃料电池装置100，通过在电池壳体1内设置安装板2，可以将壳体内的空间分隔成相互隔开的反应仓和安装腔，通过将空气电极5和电路板6连接在安装板2上，方便了空气电极5和电路板6的固定，使得该金属燃料电池装置100的结构简单，降低了成本。

根据本实用新型的一些实施例，参照图2、图5和图8，安装板2上形成有安装槽21，空气电极5设在安装槽21内。由此，通过在安装板2上设置的安装槽21，方便了空气电极5的安装固定，同时可以减少空气电极5的占用空间，进一步地使得该金属燃料电池装置100的结构紧凑。并且，由于空气电极5设在安装槽21内，空气电极5可以作为反应仓的侧壁，即简化了金属燃料电池装置100的结构，同时可以减少空气电极5占用的空间，增大了反应仓的容积。

可选地，参照图2、图5和图8，金属燃料电池装置100包括：安装框51，空气电极5设在安装框51上，安装框51注塑在安装板2上。由此，通过将空气电极5整体安装在安装框51上，再将安装框51安装在安装板2上且配合在安装槽21内，可以使得空气电极5的安装模块化，提高金属燃料电池装置100的装配效率，并且通过将安装框51注塑在安装板2上，方便安装框51与安装板2的连接固定且该连接固定更为可靠。可选地，安装板2和安装框51可以一体成型。

进一步地，参照图5，安装框51上形成有避让缺口511，第一导电件7穿过该避让缺口511。由此，通过在安装框51上设置避让缺口511，方便了第一导电件7的走线布置，且该避让缺口511可以起到对第一导电件7的限位作用，防止第一导电件7的晃动。

根据本实用新型的一些实施例，参照图5，金属燃料电池装置100包括：第一限位结构，第一限位结构设在安装板2上，第一限位结构包括相对且间隔开设置的两个第一限位凸起22，第一导电件7穿过两个第一限位凸起22限定的走线空间。由此，通过在安装板2上设置的第一限位结构，可以实现对第一导电件7的限位和定位作用，防止第一导电件7发生晃动。

根据本实用新型的一些实施例，参照图5，金属燃料电池装置100包括：第二限位结构，第二限位结构设在安装板2上，第二限位结构包括相对且间隔开设置的两个第二限位凸起23，第二导电件9穿过两个第二限位凸起23限定的走线空间。由此，通过在安装板2上设置的第二限位结构，可以实现对第二导电件9的限位和定位作用，防止第二导电件9发生晃动。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1-图3、图5-图9，金属燃料电池装置100包括：用于安装金属电极3的连接件4，连接件4连接在金属电极3的上端，连接件4包括主体部41和形成在主体部41的外周的第一翻边部42，电池壳体1上形成有安装孔113，安装孔113的周沿形成有环形的固定座114，主体部41适于配合在安装孔113内，第一翻边部42与固定座114相连。由此，通过设置的连接件4方便将金属电极3连接固定在电池壳体1上。可选地，连接件4可以为注塑在金属电极3上的注塑件。由此，方便了连接件4与金属电极3的连接且连接可靠。

例如，在图1-图3、图5-图的示例中，连接件4包括主体部41和形成在主体部41的外周的第一翻边部42，主体部41的外周壁具有第一安装面411，第一安装面411由下向上并向外(所述“外”是指远离连接件4的中心方向，该方向所在的平面为水平面)倾斜延伸，电池壳体1上形成有安装孔113，安装孔113的内周壁具有与第一安装面411配合的第二安装面1131，第二安装面1131由下向上并向外(所述“外”是指远离安装孔113的中心方向，该方向所在的平面为水平面)倾斜延伸。

可以理解的是，通过连接件4的第一安装面411与安装孔113的第二安装面1131的配合，且第一安装面411和第二安装面1131均由下向上并向外倾斜延伸，此时安装孔113的内周壁对连接件4具有向上托举的分力，由于金属电极3与连接件4相连，由此可以将金属电极3安装固定在电池壳体1上。进一步地，连接件4的第一安装面411与安装孔113的第二安装面1131之间设有密封件44，从而可以保证连接件4与安装孔113之间的良好密封性。

根据本实用新型的一些可选实施例，参照图1-图5，金属燃料电池装置100包括：金属卡扣8和第一紧固螺钉101，金属卡扣8设在金属电极3的顶端且与金属电极3卡合连接，金属卡扣8具有第一固定部84，第一导电件7具有第二固定部71，主体部41上形成有第一固定柱43，第一紧固螺钉101穿过第一固定部84和第二固定部71并穿入第一固定柱43内，第一翻边部42与固定座114通过紧固件104相连。由此，通过金属卡扣8的第一固定部84和第一导电件7的第二固定部71均与第一紧固螺钉101紧密接触，可以实现金属卡扣8与第一导电件7的电连接，从而可以方便地实现金属电极3与电路板6之间的电连接。需要说明的是，第一紧固螺钉101为金属件，第一紧固螺钉101在起到连接固定作用的同时，也可以起到导电的作用。

并且，方便了金属电极3的安装和更换。例如，在连接件4注塑在金属电极3上时，连接件4与金属电极3形成为一个整体，在安装金属电极3时，通过将连接件4的主体部41插入安装孔113内，即可将金属电极3安装在电池壳体1上，将连接件4的第一翻边部42与固定座114通过紧固件104相连，可以使得连接件4进一步固定在电池壳体1上。而后将金属电极3的顶端与金属卡扣8卡合连接，再通过第一紧固螺钉101穿过金属卡扣8的第一固定部84和第一导电件7的第二固定部71并穿入第一固定柱43内，从而可以将金属电极3可靠地安装在电池壳体1上，同时可以方便地实现金属电极3与电路板6之间的电连接。在需要更换金属电极3时，将紧固件104和第一紧固螺钉101拆下，并将金属卡扣8与金属电极3的顶端脱离卡合连接，从而可以方便地将连接件4取出，由于连接件4与金属电极3注塑成一体，同时也把金属电极3取出，而后参照上述步骤安装新的金属电极3。

例如，参照图4和图5，金属卡扣8包括卡扣本体81以及分别设在卡扣本体81相对两端的第一弹片82和第二弹片83，金属电极3的顶端卡合在第一弹片82和第二弹片83所限定的空间内，且金属电极3的顶端与第一弹片82、第二弹片83导电接触，第一固定部84形成在卡扣本体81上。由此，在将金属电极3与金属卡扣8卡合连接时，只需将金属电极3的顶端插入金属卡扣8的第一弹片82和第二弹片83所限定的空间内即可方便地实现电连接，且方便金属电极3的拆卸。

根据本实用新型的一些可选实施例，参照图6-图12(图8中的第一导电件7和第二导电件9省略未示出，图9中的连接件4的第一翻边部42省略未示出)，金属燃料电池装置100包括：金属卡扣8、第二紧固螺钉(图未示出)和滑盖13，金属卡扣8设在金属电极3的顶端且与金属电极3卡合连接，金属卡扣8具有第一固定部84，第一导电件7具有第二固定部71，滑盖13可滑动地盖设在连接件4上，滑盖13的内侧壁上形成有滑槽131，固定座114上形成有向外延伸的第二翻边部1141，第一翻边部42和第二翻边部1141适于配合在滑槽131内，滑盖13上形成有第二固定柱132，第二紧固螺钉穿过第一固定部84和第二固定部71并穿入第二固定柱132内。

由此，通过滑盖13与第一翻边部42和第二翻边部1141的配合，可以将连接件4固定在电池壳体1上，并通过金属卡扣8的第一固定部84和第一导电件7的第二固定部71均与第二紧固螺钉紧密接触，可以实现金属卡扣8与第一导电件7的电连接，从而可以方便地实现金属电极3与电路板6之间的电连接。需要说明的是，第二紧固螺钉为金属件，第二紧固螺钉在起到连接固定作用的同时，也可以起到导电的作用。

并且，也方便了金属电极3的更换。例如，在连接件4注塑在金属电极3上时，连接件4与金属电极3形成为一个整体，在更换金属电极3时，只需将滑盖13朝向远离连接件4的方向(参照图6中的向右的方向)滑动，使得滑盖13与连接件4上的第一翻边部42脱离配合，取出连接件4即可完成旧的金属电极3的取出。可以理解的是，由于金属卡扣8与金属电极3卡合连接，而金属卡扣8与滑盖13通过第二紧固螺钉相连，由此在滑动滑盖13时，金属卡扣8与金属电极3脱离卡合连接，且金属卡扣8随着滑盖13一起运动。将新的金属电极3安装至电池壳体1上，通过将连接件4插入安装孔113内即可完成新的金属电极3的安装，而后将滑盖13朝向连接件4的方向(参照图6中的向左的方向)滑动，将滑盖13滑动至使得金属卡扣8卡合连接至金属电极3的顶端的位置，由此可以完成金属电极3的更换。上述设置的滑盖13，使得金属电极3的更换更加方便快捷，只需滑动滑盖13即可实现金属电极3的更换。

例如，参照图6-图12，金属卡扣8包括卡扣本体81以及分别设在卡扣本体81相对两端的第一弹片82和第二弹片83，金属电极3的顶端卡合在第一弹片82和第二弹片83所限定的空间内，且金属电极3的顶端与第一弹片82、第二弹片83导电接触，第一固定部84形成在卡扣本体81上，在将金属电极3与金属卡扣8卡合连接时，只需将金属电极3的顶端插入金属卡扣8的第一弹片82和第二弹片83所限定的空间内即可方便地实现电连接，且方便金属电极3的拆卸。滑盖13上与所述第一固定部84对应的位置设有穿孔133，金属卡扣8的第一固定部84穿过该穿孔133与滑盖13上的第二固定柱132连接。

根据本实用新型的一些实施例，金属燃料电池装置100包括：外罩，外罩的顶部具有提手部和通孔，电池壳体1设在外罩内，反应仓的倒液口111位于反应仓的顶部且与通孔相对。由此，通过设置的外罩，可以对金属燃料电池装置100的内部结构作进一步地保护，通过设置的提手部，方便使用金属燃料电池装置100，通过将反应仓的倒液口111与外罩上的通孔相对，方便使用过程中反应仓内电解质溶液的加入或倒出，并且可以将外罩的外观设置的更为丰富化、美观化和趣味化。例如，可以将该金属燃料电池装置100用于对节日彩灯进行供电。可选地，上述外罩可以为塑料件，例如外罩可以为PP塑料件。

当然，本实用新型的金属燃料电池装置100也可以用于对其他照明灯、音响等电子设备进行供电。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。