一種鋁空氣燃料電池單元及其組成的鋁空氣燃料電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是金屬空氣燃料電池領域，具體涉及的是一種鋁空氣燃料電池單元及其組成的鋁空氣燃料電池。
【背景技術】
[0002]金屬空氣燃料電池是一種以空氣中的氧為正極、金屬為負極，中性或者堿性電解液為介質，在催化劑的作用下發生化學反應而產生電能的一種化學電源。其中，鋁空氣燃料電池經過多年的研宄正逐漸投入商業化運作，并且憑借其自身優越的性能由原來的備用電源領域發展到用于驅動電動自行車、電動汽車。但是鋁空氣電池中的電極通過大電流時產生極化現象，使得電池電勢差減少，電池內部阻力增加。而影響電極極化現象的因素之一就是在鋁空氣燃料電池的液態電解液與鋁負極之間發生的副反應:6AL+6H20 — 2A1 (OH) 3+Η2 ?。
【實用新型內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種鋁空氣燃料電池單元及其組成的鋁空氣燃料電池，解決鋁空氣燃料電池電極產生嚴重極化現象從而影響鋁空氣燃料電池電壓、電量等性能的技術問題。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是，一種鋁空氣燃料電池單元及其組成的鋁空氣燃料電池，所述鋁空氣燃料電池單元包括鋁負極、電池單元殼體。
[0005]所述鋁負極為長方體板狀結構，鋁負極其中一個端面上設有卡扣至電池單元殼體的凸起結構。由鋁負極最長的兩條邊長所組成的第一側面與第二側面上分別設置多個長度相等的溝槽，所述溝槽相互平行縱向跨越第一側面、第二側面。由于溝槽的設計加快氣體脫離鋁負極外表面的速度，同時減少鋁負極有效表面固體顆粒的形成，有效地降低電極極化的程度，使得鋁空氣燃料電池內阻減少，電壓升高。
[0006]所述溝槽的形狀可以為V型、波浪型、刀鋒型等，使得第一側面與第二側面的表面凹凸不平。
[0007]所述鋁負極置于電池單元殼體內部中央，凸起結構將鋁負極固定于電池單元殼體內部。電池單元殼體內還設有第一空氣正極、第二空氣正極、第一空氣分流板、第二空氣分流板，所述第一空氣正極相隔一定距離設于鋁負極的第一側面一側，所述第二空氣正極相隔一定距離設于鋁負極的第二側面一側。所述第一空氣分流板設于第一空氣正極遠離鋁負極一側，與第一空氣正極相鄰。第二空氣分流板設于第二空氣正極遠離鋁負極一側，與第二空氣正極相鄰。第一空氣分流板與第二空氣分流板的表面分別設有多個開槽或者穿孔，使得空氣可通過開槽或者穿孔接觸鋁負極。
[0008]所述電池單元殼體開有連接鼓風機的進氣口、連接分支泵的電解液入口、電解液溢流口和低氧空氣出口。進氣口在鼓風機的作用下將空氣送入第一空氣分流板和第二空氣分流板。電解液入口在分支泵的作用下將電解液輸送至電池單元殼體內部，使電池單元殼體內部充滿電解液，多余的電解液通過電解液溢流口流出。鋁空氣燃料電池單元反應后產生的氣體通過低氧空氣出口排出，防止鋁空氣燃料電池單元壓力過大發生爆炸。
[0009]所述鋁空氣燃料電池包括鋁空氣燃料電池單元、電解液進料管、總泵、儲液罐。
[0010]多個鋁空氣電池單元通過電解液進料管連接組成鋁空氣燃料電池。所述電解液進料管一端連接總泵。所述總泵另連接儲液罐，將儲液罐中儲存的電解液通過電解液進料管輸送到各個鋁空氣電池單元。電解液進料管的另一端連接電解液出口，電解液出口連通儲液罐，循環使用電解液。鋁空氣燃料電池上開有多個送風口，輸送空氣進入鋁空氣電池中。
[0011]作為優選，所述銷負極厚度為8mm?12mm，長度和高度為20cmX 20cm。第一空氣正極、第二空氣正極的厚度為0.5mm?0.7mm，長度和高度為20cmX 20cm。銷負極和第一空氣正極間的距離為Imm?2mm，第一空氣正極與相鄰的第一空氣分流板間的距離為4mm?5mm ο
[0012]作為優選，所述電池單元殼體由絕緣的聚丙稀制成。
[0013]本實用新型改進鋁空氣燃料電池中的鋁負極，有效地降低了鋁空氣燃料電池中電極極化的程度，從而提高鋁空氣燃料電池的性能。
【附圖說明】
[0014]圖1為一種鋁空氣燃料電池單元內部鋁負極結構軸測圖。
[0015]圖2為一種鋁空氣燃料電池單元結構俯視圖。
[0016]其中:101、鋁空氣燃料電池單元，102、鋁負極，102a、第一側面，102b、第二側面，103,V型溝槽，104a、第一空氣正極，104b、第二空氣正極，105a、第一空氣分流板、105b、第二空氣分流板，106、電池單元殼體，107、進氣口，108、鼓風機，109、電解液入口，110、分支泵，111、電解液溢流口，112、低氧空氣出口。
[0017]圖3為一種鋁空氣燃料電池單元結構簡略側視圖。
[0018]圖4為一種鋁空氣燃料電池單元組成的鋁空氣燃料電池結構示意圖。
[0019]其中:807、送風口，810、總泵，811、電解液出口，815、鋁空氣燃料電池，816、電解液進料管，817、儲液罐，818、排水管。
【具體實施方式】
[0020]以下結合具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0021]一種鋁空氣燃料電池單元，包括鋁負極102、電池單元殼體106。
[0022]參閱圖1和圖2，所述鋁負極102為長方體板狀結構，鋁負極102其中一個端面上設有卡扣至電池單元殼體的凸起結構。由鋁負極最長的兩條邊長所組成的第一側面102a與第二側面102b上分別設置多個長度相等的V型溝槽103，所述V型溝槽103相互平行縱向跨越第一側面102a、第二側面102b。由于V型溝槽103的設計加快氣體脫離鋁負極102外表面的速度，同時減少鋁負極102有效表面固體顆粒的形成，有效地降低電極極化的程度，使得鋁空氣燃料電池單元101內阻減少，電壓升高。
[0023]所述鋁負