专利摘要

本实用新型公开了一种金属空气电池堆及其电池单体，电池单体包括框架，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，且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；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，外部气体能够经所述空气通道与阴极接触；设置在框架内部的阳极，且阳极位于两个所述阴极片之间，阳极的导电片穿过阳极导线槽外露于所述框架。该电池单体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。

权利要求

1.一种金属空气电池堆的电池单体，其特征在于，包括：

框架(3)，所述框架包括框架本体(3)和开设有排气孔(1b)的上盖(1)，所述框架本体(3)或上盖(1)上开设有阳极导线槽(1a)，所述框架的侧壁上开设有进液孔(3d)和出液孔(3b)，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(3c)，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(3c)相对并共同形成气体通道(5)；

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(4)，两个所述阴极片(4)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(4a)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；

设置在所述框架内部的阳极(2)，且所述阳极(2)位于两个所述阴极片(4)之间，所述阳极(2)的导电片(2a)穿过所述阳极导线槽(1a)外露于所述框架。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述阴极导线槽开设于所述气体槽(3c)的槽底上。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述排气孔(1b)内密封连接有疏水透气垫。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述阳极导线槽(1a)开设在所述上盖(1)上，且所述排气孔(1b)的数量为多个。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述框架为方形，且其四个直角处均设置有连接耳(3a)，每个所述连接耳(3a)上均开设有螺栓孔。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述框架的至少一个端面上开设有多个气体槽(3c)。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述进液孔(3d)和出液孔(3b)分别开设在所述框架的两个侧壁上。

8.一种金属空气电池堆，包括多个串联的电池单体，其特征在于，所述电池单体为如权利要求1-7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(3c)相对并共同形成气体通道(5)。

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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

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。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种金属空气电池堆的电池单体，包括：

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；

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；

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

图1为本实用新型实施例提供的电池单体的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的电池单体的结构示意图；

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。

在图1-3中：

1-上盖、1a-阳极导线槽、1b-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

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。

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。

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1上开设有排气孔1b，框架本体3或上盖1上开设有阳极导线槽1a，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。

阴极包括分别密封固定在框架两端的两个阴极片4，并且两个阴极片4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4a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3d和出液孔3b注入和排出容纳腔。阳极2设置在框架内部，阳极2位于两个阴极片4之间，即阳极2位于容纳腔中，阳极2的导电片2a穿过阳极导线槽1a外露于框架。

应用本实用新型实施例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3c相对并共同形成气体通道5，如此可以保证有足够的空气或者氧气经过气体通道5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。

其中，阴极片4可以与框架通过胶水粘结以此实现密封固定。

另外，在组装金属空气电池堆时，位于最外侧的电池单体可以仅一个端面上开设有气体槽3c，位于中间的电池单体应该两个端面上均开设有气体槽3c。中间的电池单体的框架两个端面均与相邻的电池单体贴合。

上述技术方案中，阴导线槽可以开设在框架本体3的端面上，进一步地，阴极导线槽开设于气体槽3c的槽底上。当然，阴导线槽也可以开设在气体槽3c的上侧或者下侧，在此不作限定。

为了防止电解质从排气孔1b中漏出，还可以在排气孔1b内密封连接疏水透气垫，如此容纳腔中产生的气体可以从排气孔1b中排出，又可以避免电解质的泄漏。

为了便于电连接，其中阳极导线槽1a可以开设在上盖1上，如此阳极的导电片2a穿过上盖1外露在框架外部即可。当然，阳极导线槽1a也可以开设在框架本体3上，在此不作限定。另外，为了便于更多的气体排出，排气孔1b的数量可以为多个，且多个排气孔1b并排布置。

为了便于多个电池单体之间的连接，其中框架可以为方形，并且方形框架的四个直角处均设置有连接耳3a，每个连接耳3a上均开设有螺栓孔。如此，多个电池单体可以通过螺栓固定连接到一起，更加便于拆卸和维护。当然，相邻的电池单体之间也可以相互卡接，在此不作限定。

优选地，框架的至少一个端面上可以开设有多个气体槽3c，如此可以形成多个气体通道5，使更多的空气或者氧气通过气体通道5与阴极接触。框架的两个端面上可以均开设有多个气体槽3c。具体地，框架的两个端面上可以均开设有两个气体槽3c，且两个气体槽3c中心线重合。气体槽3c可以开设在框架端面的上方、下方或者左右方，在此不作限定。气体槽3c的数量可以为任意个。

另外，为了便于管路的布置，进液孔3d和出液孔3b可以分别开设在框架的两个侧壁上，如此可以在一侧设置进液管，在另一侧设置出液管。当然，进液孔3d和出液孔3b可以也可以位于同一侧壁上，在此不作限定。优选地，进液孔3d的高度可以低于出液孔3b的高度，以防止带入气体。当然，进液孔3d和出液孔3b的高度也可以相等或者进液孔3d的高度高于出液孔3b的高度，在此不作限定。

另外，为了便于安装阴极片4，可以在框架的两端设置凹槽，阴极片4直接固定安装在凹槽内即可。同样地，也可以在框架本体3的顶部设置凹槽，上盖1直接固定顶部的凹槽内即可。

基于上述实施例中提供的电池单体，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多个串联的电池单体，其中电池单体为上述实施例中任意一种电池单体，并且相邻的两个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3c相对并共同形成气体通道5。由于该金属空气电池堆采用了上述实施例中的电池单体，所以该金属空气电池堆的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

金属空气电池堆及其电池单体专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。