本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池。

背景技術(shù)：

鎂空氣電池以空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，鎂或者鎂合金作為負(fù)極，氧氣通過擴(kuò)散作用到達(dá)氣-液-固三相界面與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)放出電能。鎂空氣電池的原材料鎂儲量豐富、性價比高并且無污染，因此被稱為是“面向21世紀(jì)的綠色能源”。

鎂空氣電池的結(jié)構(gòu)為在密封的殼體中，由一片金屬鎂負(fù)極極板和一片正極催化劑組成，在使用過程中，金屬鎂發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，因?yàn)榻饘冁V負(fù)極極板有正、反兩面，均可以參加電化學(xué)反應(yīng)，因此，鎂空氣電池也常常設(shè)計成一片金屬鎂負(fù)極極板，正反兩面各自對應(yīng)一片正極催化劑極板，來實(shí)現(xiàn)放電電位的提升，其結(jié)構(gòu)如附圖1。

上述結(jié)構(gòu)的鎂空氣電池，一方面由于在密封的殼體中只設(shè)計有一片金屬鎂負(fù)極極板，當(dāng)鎂在電解液中反應(yīng)完之后，需要更換鎂負(fù)極極板，放電時間短；另一方面金屬鎂負(fù)極極板正反兩面的電解液無法自由流動，可能導(dǎo)致金屬鎂與電解液接觸不均勻、反應(yīng)不夠充分，導(dǎo)致金屬鎂的利用率低。

因此，現(xiàn)需提供一種金屬鎂利用率高、電池放電時間長的具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種金屬鎂利用率高、電池放電時間長的具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池，其中，該具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池包括電池殼體、設(shè)置在所述電池殼體中的正極催化劑極板內(nèi)的正極催化劑極板、填充于所述正極催化劑極板之間的電解液，還包括設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)且位于所述正極催化劑極板之間的若干鎂負(fù)極極板，其中，相鄰兩個所述鎂負(fù)極極板之間以及所述鎂負(fù)極極板與所述正極催化劑極板之間形成有間隔空間，相鄰兩個所述間隔空間之間相互連通。

優(yōu)選地，所述鎂負(fù)極極板上具有沿厚度方向設(shè)置的通孔和/或通槽。

優(yōu)選地，所述鎂負(fù)極極板的底部與所述電池殼體的底部之間設(shè)有間隙。

優(yōu)選地，所有所述鎂負(fù)極極板平行排列，相鄰兩塊所述鎂負(fù)極極板之間的間距范圍為2mm-5mm。

優(yōu)選地，所述電解液設(shè)為NaCl水溶液。

優(yōu)選地，所述正極催化劑極板為采用石墨粉和MnO₂粉的混合物制成的催化劑極板。

優(yōu)選地，所述鎂負(fù)極極板設(shè)為金屬鎂或鎂合金。

優(yōu)選地，所述鎂負(fù)極極板的長度尺寸等于所述鎂負(fù)極極板的寬度尺寸，所述鎂負(fù)極極板的厚度尺寸設(shè)為5mm-7mm。

優(yōu)選地，所述鎂負(fù)極極板的底部與所述電池殼體的底部之間的所述間隙的尺寸設(shè)為10mm-15mm。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)之處：

在本實(shí)用新型中，一方面包括若干塊設(shè)置在所述電池殼體內(nèi)且位于所述正極催化劑極板之間的鎂負(fù)極極板，從而使得更多的鎂負(fù)極極板可以參加電化學(xué)反應(yīng)，延長了放電時間；另一方面相鄰兩個所述鎂負(fù)極極板之間以及所述鎂負(fù)極極板與所述正極催化劑極板之間形成有間隔空間，相鄰兩個所述間隔空間之間相互連通，從而使得填充在所述正極催化劑極板之間的電解液可以自由流動，保證電解液與鎂負(fù)極極板反應(yīng)的更加充分，提升了電池放電電位、延長了電池放電時間，進(jìn)而保證該具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池對金屬鎂的利用率高，電池放電時間長。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的鎂空氣電池負(fù)極極板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1電池殼體 2正極催化劑極板

3鎂負(fù)極極板 4電解液

5通孔 6間隙。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

參見圖2，本實(shí)用新型提供一種具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池，其中，該具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池包括電池殼體1、設(shè)置在電池殼體1內(nèi)的正極催化劑極板2、填充在正極催化劑極板2之間的電解液4，還包括設(shè)置在所述電池殼體1內(nèi)且位于所述正極催化劑極板2之間的若干鎂負(fù)極極板3，其中，相鄰兩個所述鎂負(fù)極極板3之間以及所述鎂負(fù)極極板3與所述正極催化劑極板2之間形成有間隔空間，相鄰兩個所述間隔空間之間相互連通。

如上所述，在本實(shí)用新型中，具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池包括若干塊設(shè)置在電池殼體1內(nèi)且位于正極催化劑極板2之間的鎂負(fù)極極板3，從而使得更多的鎂負(fù)極極板3可以參加電化學(xué)反應(yīng)，延長了放電時間；優(yōu)選的，具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池以鎂或者鎂合金作為負(fù)極材料，以氧氣作為正極活性物質(zhì)，氧氣通過擴(kuò)散作用到達(dá)氣-液-固三相界面，與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)放出電能，也就是說，相鄰兩個所述鎂負(fù)極極板3之間，所述鎂負(fù)極極板3與所述正極催化劑極板2之間形成有間隔空間，各間隔空間之間相互連通，使得填充在正極催化劑極板2之間的電解液4可以自由流動，從而保證電解液4與鎂負(fù)極極板3反應(yīng)的更加充分，提升了電池放電電位，延長了電池放電時間，進(jìn)而保證該具有多層鎂負(fù)極極板的鎂空氣電池對金屬鎂的利用率高，電池放電時間長，使用壽命長。

進(jìn)一步，本實(shí)施例的鎂負(fù)極極板3上具有沿厚度方向設(shè)置的通孔5和/或通槽。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所述鎂負(fù)極極板3上具有沿厚度方向上設(shè)置的通槽；其中，通槽的寬度為5mm，通槽在鎂負(fù)極極板3上呈單排排列。

當(dāng)然，作為可變換的實(shí)施方式，鎂負(fù)極極板3上具有沿厚度方向上設(shè)置的通孔5；其中，通孔5的直徑為10mm，通孔5在鎂負(fù)極極板3上呈雙排排列。

在本實(shí)用新型中，通孔5和/或通槽并不限于某種特定的排列方式，任意一種沿鎂負(fù)極極板3厚度方向設(shè)置的通孔5和/或通槽的排列方式都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)；當(dāng)然，在某些特定的需要下，也可以適當(dāng)?shù)脑鰷p通槽的寬度值和通孔5的直徑值。

實(shí)施例2

參見圖3，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，鎂負(fù)極極板3的底部與電池殼體1的底部之間設(shè)有間隙6；間隙6的尺寸設(shè)為10mm-15mm。

也就是說，在鎂負(fù)極極板3的底部與電池殼體1的底部之間設(shè)有間隙6，間隙6可取10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm中的任一值，間隙6用于確保電解液4在若干塊鎂負(fù)極極板3之間可以自由流動，從而保證每一塊鎂負(fù)極極板3都可以充分的與電解液4發(fā)生反應(yīng)。

實(shí)施例3

作為本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式，鎂負(fù)極極板3上具有沿厚度方向設(shè)置的通孔5和/或通槽，槽的寬度為5mm，孔的直徑為10mm；且鎂負(fù)極極板3的底部與電池殼體1的底部之間設(shè)有間隙6，間隙6的尺寸設(shè)為10mm-15mm。

也就是說，沿鎂負(fù)極極板3厚度方向設(shè)置的通槽、通孔以及鎂負(fù)極極板的底部與電池殼體1的底部之間的10mm-15mm的間隙6能夠保證電解液4在每一塊鎂負(fù)極極板3之間自由流動，確保電解液4與每一塊鎂負(fù)極極板3都能夠充分的接觸與反應(yīng)，從而提高鎂的利用率，使反應(yīng)更加的充分。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，所有鎂負(fù)極極板3平行排列，相鄰兩塊鎂負(fù)極極板3之間的間距范圍為2mm-5mm。

具體地，若干塊鎂負(fù)極極板3呈平行排列，當(dāng)然，本實(shí)用新型中所指的平行指所述鎂負(fù)極極板3在垂直于電池殼體1的前后面板的方向上呈平行設(shè)置，或者所述鎂負(fù)極極板3于電池殼體1的前后面板形成銳角夾角的方向上呈平行設(shè)置，即任意兩塊鎂負(fù)極極板3之間相互平行。這樣設(shè)置的好處是使每一塊鎂負(fù)極極板3與電解液4都能夠得到充分且均勻的接觸，避免了因接觸不均勻而導(dǎo)致反應(yīng)不充分的問題。其中，相鄰兩塊鎂負(fù)極極板3之間的間距值可設(shè)為2mm、3mm、4mm、5mm中的任一值，需要說明的是，在某些特定需要下，可以適當(dāng)?shù)脑鰷p相鄰兩塊鎂負(fù)極極板3之間的間距范圍。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，電解液4設(shè)為NaCl水溶液，其中，NaCl含量為1%～20%。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，正極催化劑極板2為采用石墨粉和MnO₂粉的混合物制成的催化劑極板，其中，兩者比例約為1：1。

具體地，氧氣通過擴(kuò)散作用到達(dá)氣-液-固三相界面，與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)放出電能，負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e→Mg²⁺，正極反應(yīng)都是氧氣的還原，O₂+2H₂O+4e→4OH^-，在水溶液體系中，電池反應(yīng)為Mg+1/2O₂+H₂O→Mg(OH)₂，如果在非水體系中電池反應(yīng)則為Mg+1/2O₂→MgO。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，鎂負(fù)極極板3的長度尺寸等于鎂負(fù)極極板3的寬度尺寸，鎂負(fù)極極板3的厚度尺寸設(shè)為5mm-7mm。

具體地，鎂負(fù)極極板3的厚度值可設(shè)為5mm、6mm、7mm中的任一值，需要說明的是，在某些特定需要下，可以適當(dāng)?shù)脑鰷p鎂負(fù)極極板3的厚度值的取值范圍到0.2mm-15mm。

上述實(shí)施方式僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。