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(shù):
雖然鋰離子電池和鋰水電池被人們廣泛應(yīng)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(huì)產(chǎn)生電解反應(yīng),使電池電容量降低,且長(zhǎng)時(shí)間不使用會(huì)因?yàn)殡姵仉娏髁魇Ф鵁o(wú)法使用;鋰水電池中的鋰活性較高,反應(yīng)劇烈容易導(dǎo)致電流不穩(wěn)而產(chǎn)生火花,存在安全隱患。
為了克服鋰電池的上述缺陷,市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種沾水電池,申請(qǐng)?zhí)枮镃N201420571383.3的專利保護(hù)了一種沾水電池?zé)?,其公開(kāi)了一種電池,該電池包括若干組電池板,電池板設(shè)有陰極和陽(yáng)極,陰極由鋁合金板材料或鎂合金板材料制成,陰極和陽(yáng)極之間設(shè)有吸水紙,陽(yáng)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(huì)出現(xiàn)火花,但是該電池的電流密度有限,難以進(jìn)行大功率放電,這就大大限制了該電池的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述存在的問(wèn)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(yáng)極板、褶皺銅片和空氣陰極,所述褶皺銅片夾在金屬陽(yáng)極板和空氣陰極之間。上述雙極板,一方面,褶皺銅片不僅能導(dǎo)電、防水,其褶皺通道還構(gòu)筑成空氣通道,能夠改善空氣在電池內(nèi)部的擴(kuò)散性能,進(jìn)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(shí)現(xiàn)電池的快速組裝。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中,所述空氣陰極包括催化劑、碳黑和粘結(jié)劑。
在進(jìn)一步的技術(shù)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(jié)劑為聚四氯乙烯或聚偏氟乙烯。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中,所述褶皺銅片上的褶皺通道呈單向排列或者縱橫交錯(cuò)排列。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中,所述褶皺銅片的斷面呈曲線,或折線,或連續(xù)梯形。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中,所述褶皺銅片的表面還設(shè)有橫向或豎向的隔條。
在進(jìn)一步的技術(shù)方案中,所述隔條為膠條或樹(shù)脂條。
附圖說(shuō)明
圖1為加水電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)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(lǐng)域,小至手電筒、夜燈,大至動(dòng)力電池,其都有著優(yōu)越的性能。該加水電池包括正極2、負(fù)極1以及位于正極2和負(fù)極1之間的至少一個(gè)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(yáng)極板31、褶皺銅片32和空氣陰極33,褶皺銅片32夾在金屬陽(yáng)極板31和空氣陰極33之間,吸水層5貼合在雙極板3的空氣陰極33的外側(cè),金屬陽(yáng)極板31由鎂合金板或鋁合金板組成。
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(gè)電池單元以及外金屬陽(yáng)極板4,多個(gè)電池單元并行排列并夾設(shè)在外吸水層8與外金屬陽(yáng)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(yáng)極板4的最外側(cè)電池單元的吸水層5與外金屬陽(yáng)極板4貼合,正極2與外褶皺銅片6相連,負(fù)極1與外金屬陽(yáng)極板4相連。另外,空氣陰極33包括催化劑、碳黑和粘結(jié)劑,催化劑為錳基催化劑或貴金屬催化劑,粘結(jié)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,褶皺銅片32不僅能導(dǎo)電、防水,其褶皺通道還構(gòu)筑成空氣通道,能夠改善空氣在電池內(nèi)部的擴(kuò)散性能,進(jìn)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(shí)現(xiàn)電池的快速組裝。
在優(yōu)選的實(shí)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(jià)格也便宜;金屬陽(yáng)極板31由鎂合金板或鋁合金板組成,性能比較穩(wěn)定,不會(huì)出現(xiàn)火花的安全隱患。
需要說(shuō)明的是,褶皺銅片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(shí)施例中,褶皺銅片32上的褶皺通道還可以縱橫交錯(cuò)排列,這樣不僅增加了空氣擴(kuò)散通道,還合適的增加了褶皺銅片32的強(qiáng)度,可以防止雙極板3在裝配過(guò)程中被壓平。另外,褶皺銅片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(shí)施例中,褶皺銅片32的表面還設(shè)有橫向或豎向的隔條,隔條為膠條或樹(shù)脂條,這樣可以防止褶皺銅片32被壓平后導(dǎo)致的空氣通道阻塞。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施例,金屬陽(yáng)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(yáng)極板31之間,微絨毛的蓄水能力較強(qiáng),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(yīng)帶來(lái)的形變,減緩電池的變形。
另外,上述雙極板3和加水電池,褶皺銅片32的另一個(gè)重要作用是,褶皺銅片32可以在電池反應(yīng)過(guò)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(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解,實(shí)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(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。