金属空气电池堆及其电池单体的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及供电部件技术领域，更具体地说，涉及一种金属空气电池堆及其电池单体。
【背景技术】
[0002]近几年来，金属空气电池被科技界和产业界所广泛关注，经测试金属空气电池的理论能量密度远远高于铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池，因此金属空气电池被普遍认为是汽车动力电源的最佳候选之一。
[0003]现有技术中，金属空气电池一般包括多个串联的电池单体。电池单体包括框架、设置在框架两侧且与框架密封连接的阴极以及设置于框架内部的阳极，其中阴极将框架的两侧封闭使得框架内部形成容纳腔，容纳腔中填充有电解液。
[0004]金属空气电池在发电时，需要空气与阴极接触反应，因此为了保证有足够的空气与阴极接触，现有技术中相邻的两个电池单体之间具有空隙，如此设置使金属空气电池的结构不紧凑，导致整个金属空气电池的体积大大增加，进而使得金属空气电池的功率密度较低，无法满足大功率的放电需求。
[0005]综上所述，如何有效地解决金属空气电池的结构不紧凑，体积较大且功率密度较低的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种电池单体，该电池单体的结构设计可以有效地解决金属空气电池的结构不紧凑，体积较大且功率密度较低的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述电池单体的金属空气电池堆。
[0007]为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]一种金属空气电池堆的电池单体，包括:
[0009]框架，所述框架包括框架本体和开设有排气孔的上盖，所述框架本体或上盖上开设有阳极导线槽，所述框架的侧壁上开设有进液孔和出液孔，且所述框架两端的两个端面中的至少一个上开设有气体槽，相邻的两个所述框架的端面贴合后，该两个贴合的端面上的气体槽相对并共同形成气体通道；
[0010]阴极，所述阴极包括分别密封固定在所述框架两端的两个阴极片，两个所述阴极片将所述框架的内部封闭形成能够填充电解液的容纳腔，所述阴极的导电片穿过所述阴极导线槽外露于所述框架，外部气体能够经所述空气通道与阴极接触；
[0011]设置在所述框架内部的阳极，且所述阳极位于两个所述阴极片之间，所述阳极的导电片穿过所述阳极导线槽外露于所述框架。
[0012]优选地，上述电池单体中，所述阴极导线槽开设于所述气体槽的槽底上。
[0013]优选地，上述电池单体中，所述排气孔内密封连接有疏水透气垫。
[0014]优选地，上述电池单体中，所述阳极导线槽开设在所述上盖上，且所述排气孔的数量为多个。
[0015]优选地，上述电池单体中，所述框架为方形，且其四个直角处均设置有连接耳，每个所述连接耳上均开设有螺栓孔。
[0016]优选地，上述电池单体中，所述框架的至少一个端面上开设有多个气体槽。
[0017]优选地，上述电池单体中，所述进液孔和出液孔分别开设在所述框架的两个侧壁上。
[0018]一种金属空气电池堆，包括多个串联的电池单体，所述电池单体为如上述中任一项所述的电池单体，且相邻的两个所述电池单体的框架的端面贴合后，该两个贴合的端面上的气体槽相对并共同形成气体通道。
[0019]本实用新型提供的金属空气电池堆的电池单体包括框架、阴极和阳极。其中，框架包括框架本体和上盖，上盖上开设有排气孔，框架本体或上盖上开设有阳极导线槽，框架本体上开设有阴极导线槽。并且框架的侧壁上开设有进液孔和出液孔，框架两端的两个端面中的至少一个上开设有气体槽，即框架的两个端面分别位于框架的两端，框架的两个端面中至少一个端面上开设有气体槽。相邻的两个框架的端面贴合后，该两个贴合的端面上的气体槽能够相对并共同形成气体通道，框架外部的空气能够经过空气通道与阴极接触，即框架外部的空气能够经过空气通道进入相邻的两个框架之间。其中相邻的两个框架贴合时，一个框架的端面与另一个框架的端面贴合。
[0020]阴极包括分别密封固定在框架两端的两个阴极片，并且两个阴极片将框架的内部封闭形成容纳腔，且容纳腔中能够填充电解液，阴极的导电片穿过阴极导线槽外露于框架，以此便于电连接。电解液可以通过进液孔和出液孔注入和排出容纳腔。阳极设置在框架内部，阳极位于两个阴极片之间，即阳极位于容纳腔中，阳极的导电片穿过阳极导线槽外露于框架。
[0021]应用本实用新型提供的电池单体组装金属空气电池堆时，多个电池单体串联，相邻的两个电池单体的框架相互贴合，即一个框架的端面与另一个框架的端面贴合，两个框架的端面贴合后，该两个贴合的端面上的气体槽相对并共同形成气体通道，如此可以保证有足够的空气或者氧气经过气体通道进入两个框架之间并与阴极接触发生反应。相邻的两个电池单体之间不必再留有间隙，而是可以直接相互贴合，结构紧凑，大大降低了该金属空气电池堆的体积，提高了该金属空气电池堆的功率密度。
[0022]为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种金属空气电池堆，该金属空气电池堆包括上述任一种电池单体。由于上述的电池单体具有上述技术效果，具有该电池单体的金属空气电池堆也应具有相应的技术效果。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本实用新型实施例提供的电池单体的爆炸图；
[0025]图2为本实用新型实施例提供的电池单体的结构示意图；
[0026]图3为本实用新型实施例提供的金属空气电池堆的结构示意图。
[0027]在图1-3 中:
[0028]1-上盖、Ia-阳极导线槽、Ib-排气孔、2-阳极、2a_阳极的导电片、3-框架本体、3a-连接耳、3d-进液孔、3c-气体槽、3b-出液孔、4-阴极片、4a-阴极导电片、5-气体通道。
【具体实施方式】
[0029]本实用新型的第一个目的在于提供一种电池单体，该电池单体的结构设计可以有效地解决金属空气电池的结构不紧凑，体积较大且功率密度较低的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述电池单体的金属空气电池堆。
[0030]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]请参阅图1-图3，本实用新型实施例提供的金属空气电池堆的电池单体包括框架、阴极和阳极2。其中，框架包括框架本体3和上盖1，上盖I上开设有排气孔Ib，框架本体3或上盖I上开设有阳极导线槽la，框架本体3上开设有阴极导线槽。并且框架的侧壁上开设有进液孔3d和出液孔3b，框架两端的两个端面中的至少一个上开设有气体槽3c，即框架的两个端面分别位于框架的两端，框架的两个端面中至少一个端面上开设有气体槽3c。相邻的两个框架的端面贴合后，该两个贴合的端面上的气体槽3c能够相对并共同形成气体通道5，框架外部的空气能够经过空气通道与阴极接触，即框架外部的空气能够经过空气通道进入相邻的两个框架之间。其中相邻的两个框架贴合时，一个框架的端面与另一个框架的端面贴合。
[0032]阴极包括分别密封固定在框架两端的两个阴极片4，并且