一种金属空气电池的制作方法

本技术涉及能源,特别涉及一种金属空气电池。

背景技术：

1、随着全球经济发展，环境污染，能源枯竭问题日益严重。开发可再生能源和能量的转换储存技术显得十分重要。在储能应用的新兴电池技术中，金属空气电池使用取之不尽的空气(o2)作为活性阴极料，是一种很有前途的传统电源技术替代品。其中铝-空气电池是以空气中的氧气做正极活性物质、金属铝为负极的一种高效电池，具有低成本、高比能量、高比功率、安全环保及材料来源广泛等优点，被誉为面向21世纪的绿色环保型新能源。

2、其中。铝-空气电池的能量密度仅次与锂-空气电池，其理论能量密度可达8135wh/kg，在军事、民用、以及水底探测供电系统、电信系统后备动力源和便携式电源等应用方面具有巨大的商业价值。考虑到锂电池的安全性、成本及锂金属的储量等因素，铝-空气电池会更具发展前景。

3、以金属铝作为电池负极，以氢氧化钠溶液作为电解液为例，铝-空气电池电极反应和电池总反应分别为：

4、负极反应：al+4oh-→alo2-+2h20+3e-

5、正极反应：o2+2h2o+4e-→4oh-

6、电池总反应：4al+3o2+4oh-→4alo2-+2h20

7、由上式可知，铝-空气电池在反应过程中消耗金属铝、氧气和水，生成偏铝酸钠。

8、但铝是一种两性金属，铝能够与氢氧化钠自发发生反应，即铝片与电解液接触后，即使外电路断开，电池内部的化学反应并不停止，铝会一直与电解液(氢氧化钠溶液)发生反应，直至将负极材料耗尽。

9、因此亟需解决铝-空气电池在闲置状态下负极材料与电解液发生反应消耗的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种金属空气电池。

2、本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种金属空气电池，包括外壳部件、电池负极，外壳部件包括底板、顶板、设置在顶板和底板之间的四个侧板，侧板的内侧设有电池正极，电池负极设置在顶板的下端，外壳部件中装有电解液，电池负极置于外壳部件内的一侧；电池正极上连接有正极耳，电池负极上连接有负极耳；

3、当金属空气电池处于工作状态时，金属空气电池竖向放置，电池负极浸入电解液中；金属空气电池处于闲置状态时，金属空气电池横向放置，电池负极位于电解液的上方。

4、作为优选，所述电解液为氢氧化钠溶液。

5、作为优选，所述电池负极的材料为铝。

6、作为优选，所述电池正极为板状结构，电池正极包括多孔催化材料和设置在多孔催化材料中的集电金属网，电池正极的一侧设有空气腔，空气腔的一侧设有空气入口和空气出口；负极耳与集电金属网相连。

7、作为优选，所述正极片和负极片均为镍片。

8、作为优选，所述顶板上设有注液孔，注液孔上可拆卸连接有堵口塞。

9、作为优选，所述电池负极为板状结构，外壳部件上的其中两个侧板与电池负极平行，其中一个侧板与电池负极之间的间距为第一间距，另一个侧板与电池负极之间的间距为第二间距，第一间距为第二间距的5～8倍。

10、本实用新型的有益效果是：本实用新型中，当金属空气电池装置不工作(即处于闲置状态)时，将其横向放置，此时电池负极位于电解液的上方并不与电解液接触，从而电池停止向外放电，且由于电池负极与电解液分离，避免了电池负极材料的反应消耗。

技术特征：

1.一种金属空气电池，其特征在于，包括外壳部件、电池负极，外壳部件包括底板、顶板、设置在顶板和底板之间的四个侧板，侧板的内侧设有电池正极，电池负极设置在顶板的下端，外壳部件中装有电解液，电池负极置于外壳部件内的一侧；电池正极上连接有正极耳，电池负极上连接有负极耳；

2.根据权利要求1所述的一种金属空气电池，其特征在于，所述电解液为氢氧化钠溶液。

3.根据权利要求1所述的一种金属空气电池，其特征在于，所述电池负极的材料为铝。

4.根据权利要求1所述的一种金属空气电池，其特征在于，所述电池正极为板状结构，电池正极包括多孔催化材料和设置在多孔催化材料中的集电金属网，电池正极的一侧设有空气腔，空气腔的一侧设有空气入口和空气出口；负极耳与集电金属网相连。

5.根据权利要求1所述的一种金属空气电池，其特征在于，所述正极耳和负极耳均为镍片。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种金属空气电池，其特征在于，所述顶板上设有注液孔，注液孔上可拆卸连接有堵口塞。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种金属空气电池，其特征在于，所述电池负极为板状结构，外壳部件上的其中两个侧板与电池负极平行，其中一个侧板与电池负极之间的间距为第一间距，另一个侧板与电池负极之间的间距为第二间距，第一间距为第二间距的5～8倍。

技术总结
本技术提供一种金属空气电池，包括外壳部件、电池负极，外壳部件包括底板、顶板、设置在顶板和底板之间的四个侧板，侧板的内侧设有电池正极，电池负极设置在顶板的下端，外壳部件中装有电解液，电池负极置于外壳部件内的一侧；电池正极上连接有正极耳，电池负极上连接有负极耳；当金属空气电池处于工作状态时，金属空气电池竖向放置，电池负极浸入电解液中；金属空气电池处于闲置状态，金属空气电池横向放置，电池负极位于电解液的上方。本技术中，当金属空气电池装置不工作时，将其横向放置，此时电池负极位于电解液的上方并不与电解液接触，从而电池停止向外放电，且由于电池负极与电解液分离，避免了电池负极材料的反应消耗。

技术研发人员：陈启威,苏小斌
受保护的技术使用者：广州合富科技创新发展有限公司
技术研发日：20230531
技术公布日：2024/1/14