本發(fā)明涉及一種燃料電池,特別涉及一種用于加水電池的雙極板。
背景技術:
雖然鋰離子電池和鋰水電池被人們廣泛應用于生活以及工業(yè)中,但是鋰電池還是存在著明顯的缺陷。鋰離子電池遇水會產生電解反應,使電池電容量降低,且長時間不使用會因為電池電流流失而無法使用;鋰水電池中的鋰活性較高,反應劇烈容易導致電流不穩(wěn)而產生火花,存在安全隱患。
為了克服鋰電池的上述缺陷,市場上出現(xiàn)了一種沾水電池,申請?zhí)枮镃N201420571383.3的專利保護了一種沾水電池燈,其公開了一種電池,該電池包括若干組電池板,電池板設有陰極和陽極,陰極由鋁合金板材料或鎂合金板材料制成,陰極和陽極之間設有吸水紙,陽極緊貼吸水紙的另一面貼有銅箔。該電池沾水即能工作,不會出現(xiàn)火花,但是該電池的電流密度有限,難以進行大功率放電,這就大大限制了該電池的應用范圍。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述存在的問題,本發(fā)明提供了一種用于加水電池的雙極板,大大增加了電池的電流密度和放電功率。
本發(fā)明提供的一種用于加水電池的雙極板,包括依次疊合的金屬陽極板、褶皺鋼片和空氣陰極,所述褶皺鋼片夾在金屬陽極板和空氣陰極之間,所述褶皺鋼片面向金屬陽極板的面上粘有導電銅膠布。上述雙極板,一方面,褶皺鋼片不僅能導電、防水,其褶皺通道還構筑成空氣通道,能夠改善空氣在電池內部的擴散性能,進而提高電池的放電性能,即增加了電池的電流密度和放電功率;另一方面,該雙極板可以作為加水電池的基本模塊,有利于實現(xiàn)電池的快速組裝,導電銅膠布可以防止褶皺鋼片部分位置過度反應而穿孔。
在進一步的技術方案中,所述空氣陰極包括催化劑、碳黑和粘結劑。
在進一步的技術方案中,所述催化劑為錳基催化劑或貴金屬催化劑,所述粘結劑為聚四氯乙烯或聚偏氟乙烯。
在進一步的技術方案中,所述褶皺鋼片上的褶皺通道呈單向排列或者縱橫交錯排列。
在進一步的技術方案中,所述褶皺鋼片的斷面呈曲線,或折線,或連續(xù)梯形。
在進一步的技術方案中,所述褶皺鋼片的表面還設有橫向或豎向的隔條。
在進一步的技術方案中,所述隔條為膠條或樹脂條。
附圖說明
圖1為加水電池的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明,但本發(fā)明并不限于此。
本發(fā)明提出的一種加水電池可用于各種領域,小至手電筒、夜燈,大至動力電池,其都有著優(yōu)越的性能。該加水電池包括正極2、負極1以及位于正極2和負極1之間的至少一個電池單元,電池單元包括吸水層5和雙極板3,雙極板3包括依次疊合的金屬陽極板31、褶皺鋼片32和空氣陰極33,褶皺鋼片32夾在金屬陽極板31和空氣陰極33之間,褶皺鋼片32面向金屬陽極板31的面上粘有導電銅膠布,吸水層5貼合在雙極板3的空氣陰極33的外側,金屬陽極板31由鎂合金板或鋁合金板組成,導電銅膠布可以防止褶皺鋼片部分位置過度反應而穿孔。
具體地,加水電池包括依次排列的外褶皺銅片6、外空氣陰極7、外吸水層8、多個電池單元以及外金屬陽極板4,多個電池單元并行排列并夾設在外吸水層8與外金屬陽極板4之間,相鄰兩雙極板3之間夾有吸水層5,靠近外金屬陽極板4的最外側電池單元的吸水層5與外金屬陽極板4貼合,正極2與外褶皺銅片6相連,負極1與外金屬陽極板4相連。另外,空氣陰極33包括催化劑、碳黑和粘結劑,催化劑為錳基催化劑或貴金屬催化劑,粘結劑為聚四氯乙烯或聚偏氟乙烯。因此,不管是雙極板3還是加水電池,其有益效果為:一方面,褶皺鋼片32不僅能導電、防水,其褶皺通道還構筑成空氣通道,能夠改善空氣在電池內部的擴散性能,進而提高電池的放電性能,即增加了電池的電流密度和放電功率;另一方面,該雙極板3可以作為加水電池的基本模塊,有利于實現(xiàn)電池的快速組裝。
在優(yōu)選的實施例中,吸水層5為吸水紙或者海綿,取材方便,吸水和蓄水能力好,價格也便宜;金屬陽極板31由鎂合金板或鋁合金板組成,性能比較穩(wěn)定,不會出現(xiàn)火花的安全隱患。
需要說明的是,褶皺鋼片32上的褶皺通道呈單向排列,橫向、豎向或者斜向都行,在優(yōu)選的實施例中,褶皺鋼片32上的褶皺通道還可以縱橫交錯排列,這樣不僅增加了空氣擴散通道,還合適的增加了褶皺鋼片32的強度,可以防止雙極板3在裝配過程中被壓平。另外,褶皺鋼片32的斷面可以呈曲線,或折線,或連續(xù)梯形。在另外一種優(yōu)選的實施例中,褶皺鋼片32的表面還設有橫向或豎向的隔條,隔條為膠條或樹脂條,這樣可以防止褶皺鋼片32被壓平后導致的空氣通道阻塞。
作為一種優(yōu)選的實施例,金屬陽極板31的板面上粘附一層微絨毛,微絨毛位于吸水層5與金屬陽極板31之間,微絨毛的蓄水能力較強,提高了吸水電池的續(xù)航能力;再者,微絨毛還能吸收電池反應帶來的形變,減緩電池的變形。
另外,上述雙極板3和加水電池,褶皺鋼片32的另一個重要作用是,褶皺鋼片32可以在電池反應過程中吸收一定程度的形變,防止電池整體體積的膨脹。
以上描述了本發(fā)明的基本原理和其結構。本領域的技術人員應該了解,實施例不以任何形式限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案,均落在本發(fā)明的保護范圍內。