一种单体金属燃料电池的结构,空气电极分别位于电池腔体的侧壁上，金属电极竖立于两块空气电极之间的电池腔体容腔内；一个空气电极的上端与空气电极导电连接端导电连接，空气电极导电连接端与金属电极导电连接端竖立于电池腔体顶端；空气电极导电连接端的上部弯向远离金属电极导电连接端一侧、有间距地层叠在空气电极导电连接端的中部，形成外连接体。单体金属燃料电池并列排布组成电堆时，相邻单体金属燃料电池的空气电极导电连接端的外连接体与相邻的单体金属燃料电池的金属电极导电连接端直接紧密连接在一起，形成两者的电串联。结构更简单、导电连接更便捷且导电性更好、更有利于大功率放电。有利于大功率放电。有利于大功率放电。
【技术实现步骤摘要】
一种单体金属燃料电池及其构成电堆的结构
[0001]本专利技术属于化学电池领域，特别涉及一种单体金属燃料电池及其构成电堆的结构。
技术介绍
[0002]金属燃料电池亦称金属-空气电池，具有高比能量、高比功率高、放电电压平稳、运行安全、环境友好、资源丰富且可回收利用等优势。金属燃料电池由金属负极（如铝、锂、镁、锌等具有电化学活性的金属及其合金）、空气电极（正极）、电解液和电池腔体等构成。金属燃料电池放电过程中通过消耗金属负极和氧气，对外输出电能。放电过程正极消耗的氧气来自空气。因此，放电过程中当金属负极耗尽后仅需及时更换新的金属负极便可保证放电过程持续进行。目前，金属燃料电池主要有铝燃料电池（铝-空气电池）、锂燃料电池（锂-空气电池）、镁燃料电池（镁-空气电池）、锌燃料电池等（锌-空气电池）。
[0003]将一定数量的单体金属燃料电池电串联组成电堆时，需要将相邻单体金属燃料电池的空气电极（电池正极）和金属电极（电池负极）进行导电连接。现有技术采用螺钉和螺母连接的方式实现相邻单体金属燃料电池的空气电极（电池正极）和金属电极（电池负极）之间的导电连接。这样的连接方式费时费力，效率低下，致使更换新的金属负极的过程耗费大量的时间和人力。在名为《单体金属-空气电池及由其构成的电堆及电堆组》（CN201710373151.6）的中国专利申请中公开提出一种实现一定数量的单体金属燃料电池电串联或者电并联组成电堆的导电连接方式，即采用导电连接板，将拟组成电堆的单体金属燃料电池的空气电极（电池正极）和金属电极（电池负极）的导电连接端分别插入到导电连接板的对应孔或者槽中，以此实现电堆中相邻单体金属燃料电池的空气电极（电池正极）和金属电极（电池负极）的导电连接，组成电堆。与螺钉和螺母连接的方式相比，采用导电连接板插入的方法大大节省了由一定数量的单体金属燃料电池组成电堆或者电堆运行过程更换金属电极的时间和人力，但导电连接板插入的方法对正负电极的导电端和导电连接板插孔之间的尺寸和位置的精度要求高，尤其当组成电堆的单体电池数量多时，尺寸偏差将给插入过程造成不便。此外，导电连接板本身需要制造，也增加了电堆成本。
[0004]现有技术的单体金属燃料电池的结构，进液口和出液口分别设置在电池腔体的底部和上部，电解液在循环泵的作用下从电池腔体的底部进入并从电池腔体的上部流出。这样的结构不仅增加了循环泵，而且也使得由多个单体金属燃料电池组成电堆中的进液管道和出液管道的设置变得复杂。
技术实现思路
[0005]为解决现有技术的不足，本专利技术提出了一种单体金属燃料电池及其构成电堆的结构，不仅单体金属燃料电池及其构成电堆的结构更简单、导电连接更便捷且导电性更好、更有利于大功率放电，而且空气电极的强度更高、电池腔体的强度更高、电池寿命更长的特点。
[0006]本专利技术提出的单体金属燃料电池的结构,包括电池腔体、电池腔体上盖、空气电极和金属电极；所述空气电极分别位于电池腔体的两个相面对的侧壁上，所述金属电极竖立于两块空气电极之间的电池腔体容腔内，空气电极和金属电极不相接触；两个侧壁处的空气电极导电连接，其中一个空气电极的上端与空气电极导电连接端导电连接，尤其是所述空气电极导电连接端的下端与空气电极导电连接；空气电极导电连接端与金属电极导电连接端竖立于电池腔体顶端，两者不相接触；所述空气电极导电连接端的上部弯向远离金属电极导电连接端一侧、有间距地层叠在空气电极导电连接端的中部，形成外连接体；当所述单体金属燃料电池并列排布组成电堆时，相邻单体金属燃料电池的空气电极导电连接端的外连接体与相邻的另一个单体金属燃料电池的金属电极导电连接端直接紧密连接在一起，形成这两个相邻单体金属燃料电池的电串联。
[0007]更佳的是，位于电池腔体同一侧壁上的空气电极是一块,或者N块;同一侧壁上的N块空气电极的上端导电连接为一体；位于电池腔体两个相面对侧壁上的空气电极之间导电连接；与N对空气电极相适配的N个金属电极的上端导电连接为一体，导电连接为一体的N个金属电极与N个空气电极一一对应地竖立在每对空气电极之间。
[0008]更佳的是，所述空气电极导电连接端的结构包括垂直面结构、或者是倾斜面结构结构、或者卡式结构；所述金属电极导电连接端包括平直结构、中空结构或弯折结构。
[0009]更佳的是，所述单体金属燃料电池的空气电极导电连接端的外连接体与相邻的另一个单体金属燃料电池的金属电极导电连接端紧密贴合在一起实现其间的直接紧密连接；或者是金属电极导电连接端插入空气电极导电连接端外连接体的卡式端头内实现其间的直接紧密连接。更佳的是，所述空气电极的侧壁上排布有凸起的加强筋。
[0010]更佳的是，所述电池腔体上盖处设置有进液口和排气口；进液口与延伸至电池腔体底部的进液管相连接。电池腔体的一个侧面的上端设置有出液口。所述电池腔体两个相面对侧壁上的空气电极有N对时，所述电池腔体上盖设置有N个进液口和N个排气口，所述N个进液口和N个排气口均布在每对空气电极一侧；各进液口与延伸至电池腔体底部的进液管相连接。
[0011]本专利技术还提出一种金属燃料电池的电堆结构,包括两个以上的单体金属燃料电池电串联连接构成；所述单体金属燃料电池的结构,包括电池腔体、电池腔体上盖、空气电极和金属电极；所述空气电极分别位于电池腔体的两个相面对的侧壁上，所述金属电极竖立于两块空气电极之间的电池腔体容腔内；两个侧壁处的空气电极导电连接，其中一个空气极电极的上端与空气电极的导电连接端导电连接，尤其是所述空气电极导电联接端的下端与空气电极导电连接，空气电极导电连接端与金属电极导电连接端竖立于电池腔体顶端，两者不相接触；所述空气电极导电连接端的上部向远离金属电极导电连接端一侧弯折、有间距地层叠在空气电极导电连接端的中部，形成外连接体；由两个或者多个所述单体金属燃料电池组成电堆时，将需要组成电堆的单体金属燃料电池排列在一起，相邻单体金属燃料电池的空气电极导电连接端的外连接体与相邻的另一个单体金属燃料电池的金属电极导电连接端直接紧密连接在一起，形成这两个相邻单体金属燃料电池的电串联；排列在电堆最外侧的单体金属燃料电池的空气电极的导电连接端与电堆正极导电引出端导电连接，排列在电堆另一端最外侧的单体金属燃料电池的金属电极导电连接端与电堆负极导电引
出端导电连接，分别构成金属燃料电池电堆的正极和负极。
[0012]更佳的是，位于电池腔体同一侧壁上的空气电极是一块,或者N块,N>2;同一侧壁上的N块空气电极上端导电连接为一体；位于电池腔体两个相面对侧壁上的空气电极之间导电连接；与N对空气电极相适配的N个金属电极的上端导电连接为一体，导电连接为一体的N个金属电极与N个空气电极一一对应地竖立在每对空气电极之间。
[0013]更佳的是，所述空气电极导电连接端的结构包括垂直面结构、或者是倾斜面结构、或者卡式结构；所述金属电极导电连接端包括平直结构、中空结构或弯折结构。
[0014]更佳的是，所述单体金属燃料电池的空气电极导电连接端的外连接体与相邻的另一个单体金属燃料电池的金属电极导本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单体金属燃料电池的结构,包括电池腔体、电池腔体上盖、空气电极和金属电极；所述空气电极分别位于电池腔体的两个相面对的侧壁上，所述金属电极竖立于两块空气电极之间的电池腔体容腔内，空气电极和金属电极不相接触；两个侧壁处的空气电极导电连接，其中一个空气电极的上端与空气电极导电连接端导电连接，其特征在于：所述空气电极导电连接端的下端与空气电极导电连接；空气电极导电连接端与金属电极导电连接端竖立于电池腔体顶端，两者不相接触；所述空气电极导电连接端的上部弯向远离金属电极导电连接端一侧、有间距地层叠在空气电极导电连接端的中部，形成外连接体；当所述单体金属燃料电池并列排布组成电堆时，相邻单体金属燃料电池的空气电极导电连接端的外连接体与相邻的另一个单体金属燃料电池的金属电极导电连接端直接紧密连接在一起，形成这两个相邻单体金属燃料电池的电串联。2.按照权利要求1所述的单体金属燃料电池的结构，其特征在于：位于电池腔体同一侧壁上的空气电极是一块,或者N块;同一侧壁上的N块空气电极的上端导电连接为一体；位于电池腔体两个相面对侧壁上的空气电极之间导电连接；与N对空气电极相适配的N个金属电极的上端导电连接为一体；导电连接为一体的N个金属电极与N个空气电极一一对应地竖立在每对空气电极之间。3.按照权利要求1所述的单体金属燃料电池的结构，其特征在于：所述空气电极导电连接端的结构包括垂直面结构、或者倾斜面结构、或者卡式结构；所述金属电极导电接端包括平直结构、中空结构或弯折结构。4.按照权利要求1所述的单体金属燃料电池的结构，其特征在于：所述的相邻单体金属燃料电池的空气电极导电连接端的外连接体与相邻的另一个单体金属燃料电池的金属电极导电连接端直接紧密连接在一起，是所述单体金属燃料电池的空气电极导电连接端的外连接体与相邻的另一个单体金属燃料电池的金属电极导电连接端紧密贴合在一起实现其间的直接紧密连接；或者是金属电极导电连接端插入空气电极导电连接端外连接体的卡式端头内实现其间的直接紧密连接。5.按照权利要求1所述的单体金属燃料电池的结构，其特征在于：所述空气电极的侧壁上排布有凸起的加强筋。6.按照权利要求1所述的单体金属燃料电池的结构，其特征在于：所述电池腔体上盖处设置有进液口和排气口；进液口与延伸至电池腔体底部的进液管相连接；电池腔体的一个侧面的上端设置有出液口。7.按照权利要求2所述的单体金属燃料电池的结构，其特征在于：所述电池腔体两个相面对侧壁上的空气电极有N对时，所述电池腔体上盖设置有N个进液口和N个排气口，所述N个进液口和N个排气口均布在每对空气电极一侧；各进液口与延伸至电池腔体底部的进液管相连接。8.一种金属燃料电池的电堆结构,包括两个以上的单体金属燃料电池电串联连接；所述单体金属燃料电池的结构,包括电池腔体...
【专利技术属性】
技术研发人员：王益成，
申请(专利权)人：四川顺驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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