本技術(shù)屬于金屬-空氣電池放電性能研究領(lǐng)域，涉及一種金屬-空氣電池陽極材料的自腐蝕速率評(píng)估裝置。

背景技術(shù)：

1、金屬-空氣電池是以電極電位較負(fù)的金屬如鎂、鋁、鋅、汞、鐵等作陽極，以空氣中的氧或純氧作陰極活性物質(zhì)的電池。陽極金屬材料在放電過程中，一部分電子作為電路中的電子向外放電，另外一部分電子則被水吸收放出氫氣，發(fā)生金屬材料的自腐蝕。陽極金屬材料在放電過程中的析氫自腐蝕會(huì)嚴(yán)重影響金屬陽極的陽極利用效率，從而影響金屬-空氣電池的放電性能。

2、然而，現(xiàn)有對(duì)金屬-空氣電池的腐蝕速率的研究通常采用浸泡析氫法，該方法能夠很好地評(píng)估金屬材料的腐蝕性能，但無法對(duì)放電過程中的金屬自腐蝕情況進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，從而無法有效量化放電過程中金屬陽極的自腐蝕析氫速率，及其對(duì)陽極利用效率和放電性能的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種金屬-空氣電池陽極材料的自腐蝕速率評(píng)估裝置，以在放電過程中收集氫氣進(jìn)而獲得陽極金屬合金的析氫速率，為評(píng)估金屬-空氣電池在放電過程中陽極的自腐蝕速率提供更合理的數(shù)據(jù)支持。

2、為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種金屬-空氣電池陽極材料的自腐蝕速率評(píng)估裝置，包括檢測(cè)容器，待測(cè)樣品置于檢測(cè)容器中，檢測(cè)容器的壁面上與待測(cè)樣品的位置對(duì)應(yīng)處開設(shè)有連通外界的第一開口，空氣陰極片以覆蓋第一開口的方式設(shè)置于檢測(cè)容器的外壁。

3、該裝置還包括倒扣于待測(cè)樣品上方的集氣漏斗，集氣漏斗的側(cè)面與第一開口位置對(duì)應(yīng)處開設(shè)有錐切口，錐切口上覆蓋有膈膜。優(yōu)選地，錐切口的截面形狀為垂直于檢測(cè)容器寬度方向的雙曲線截面。

4、可選的，檢測(cè)容器為頂部開口的箱體，第一開口開設(shè)于檢測(cè)容器的其中一個(gè)側(cè)面上，設(shè)有第一開口的側(cè)面為第一端面，空氣陰極片設(shè)置于第一端面外。

5、該裝置還包括與第一端面距離可調(diào)的夾板，空氣陰極片設(shè)置于夾板和第一端面之間并與二者抵靠，夾板上與第一開口位置相對(duì)處開設(shè)有連通空氣陰極片和外界的第二開口。第二開口設(shè)置于夾板的中心，其尺寸與第一開口相同。

6、該裝置還包括可拆卸地安裝于檢測(cè)容器內(nèi)部的支座，待測(cè)樣品通過支座置于檢測(cè)容器中，其中，支座包括夾持部，夾持部具有通孔以容置待測(cè)樣品。

7、可選的，支座還包括沿第一端面長度方向延伸的條形座，夾持部固設(shè)于條形座上，條形座上還固設(shè)有至少一個(gè)凸臺(tái)，凸臺(tái)沿待測(cè)容器的寬度方向延伸以形成用于放置集氣漏斗的放置平臺(tái)，優(yōu)選地，條形座上固設(shè)有兩個(gè)凸臺(tái)，兩個(gè)凸臺(tái)分別位于夾持部兩側(cè)。

8、可選的，凸臺(tái)上開設(shè)有限位槽，集氣漏斗的邊緣嵌入限位槽中。

9、可選的，兩個(gè)裝配鍵垂直設(shè)置于條形座的兩端，檢測(cè)容器與第一端面相鄰的第一側(cè)面和第二側(cè)面的內(nèi)壁上設(shè)置有于裝配鍵相配合的裝配槽。

10、可選的，條形座上固設(shè)有兩個(gè)凸臺(tái)，兩個(gè)凸臺(tái)分別設(shè)置于夾持部與兩個(gè)裝配鍵之間。

11、可選的，與第一端面相鄰的第一側(cè)面和第二側(cè)面的上固設(shè)有連接塊，兩個(gè)連接螺桿穿過夾板和連接塊，四個(gè)緊固螺母兩兩一組安裝于每個(gè)連接螺桿的兩端，通過調(diào)整緊固螺母于連接螺桿上的位置來調(diào)整夾板和第一端面的間距。

12、可選的，集氣漏斗包括彼此相連的集氣部和導(dǎo)氣部，集氣部圓錐體，導(dǎo)氣部為柱體。

13、可選的，集氣漏斗倒扣于支座上方，其集氣部的邊緣嵌入支座的限位槽中。

14、可選的，在放電過程中，將堿式滴定管連接于導(dǎo)氣部的出口端，堿式滴定管的液面變化即為待測(cè)樣品的析氫數(shù)據(jù)。

15、本實(shí)用新型的有益效果在于：

16、本實(shí)用新型提供一種金屬-空氣電池陽極材料的自腐蝕速率評(píng)估裝置在待測(cè)樣品上方設(shè)置有集氣漏斗，并在集氣漏斗面向空氣陰極片的側(cè)面設(shè)有錐切口，在錐切口上覆蓋膈膜，以使得參與反應(yīng)的離子能夠在金屬陽極和空氣陰極片之間自由通行，同時(shí)又能夠阻擋金屬陽極因自腐蝕而析出的氫氣溢出集氣漏斗之外，從而在不影響放電過程的前提下收集氫氣，為評(píng)估金屬-空氣電池在放電過程中陽極的自腐蝕速率提供更合理的數(shù)據(jù)支持。此外，本實(shí)用新型將集氣漏斗籠罩于待測(cè)樣品上方，并在搭載待測(cè)樣品的支座上設(shè)置了凸臺(tái)和限位槽，以使得在放電過程中集氣漏斗始終穩(wěn)定地覆蓋待測(cè)樣品，從而提高了氫氣收集的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證了金屬陽極的自腐蝕速率的測(cè)算準(zhǔn)確性。

17、本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種金屬-空氣電池陽極材料的自腐蝕速率評(píng)估裝置，其特征在于：包括檢測(cè)容器(100)，待測(cè)樣品(300)置于檢測(cè)容器(100)中，檢測(cè)容器(100)的壁面上與待測(cè)樣品(300)的位置對(duì)應(yīng)處開設(shè)有連通外界的第一開口(141)，空氣陰極片(400)以覆蓋第一開口(141)的方式設(shè)置于檢測(cè)容器(100)的外壁；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：檢測(cè)容器(100)為頂部開口的箱體，第一開口(141)開設(shè)于檢測(cè)容器(100)的其中一個(gè)側(cè)面上，設(shè)有第一開口(141)的側(cè)面為第一端面(140)，空氣陰極片(400)設(shè)置于第一端面(140)外。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于：該裝置還包括與第一端面(140)距離可調(diào)的夾板(110)，空氣陰極片(400)設(shè)置于夾板(110)和第一端面(140)之間并與二者抵靠，其中，夾板(110)上與第一開口(141)位置相對(duì)處開設(shè)有連通空氣陰極片(400)和外界的第二開口(113)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于：第二開口(113)設(shè)置于夾板(110)的中心，其尺寸與第一開口(141)相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：該裝置還包括可拆卸地安裝于檢測(cè)容器(100)內(nèi)部的支座(120)，待測(cè)樣品(300)通過支座(120)置于檢測(cè)容器(100)中，其中，支座(120)包括夾持部(124)，夾持部(124)具有通孔以容置待測(cè)樣品(300)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于：支座(120)還包括沿第一端面(140)長度方向延伸的條形座(125)，夾持部(124)固設(shè)于條形座(125)上，條形座(125)上還固設(shè)有至少一個(gè)凸臺(tái)(123)，凸臺(tái)(123)沿待測(cè)容器的寬度方向延伸以形成用于放置集氣漏斗(200)的放置平臺(tái)；其中，凸臺(tái)(123)上開設(shè)有限位槽(122)，集氣漏斗(200)的邊緣嵌入限位槽(122)中。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于：兩個(gè)裝配鍵(121)垂直設(shè)置于條形座(125)的兩端，檢測(cè)容器(100)與第一端面(140)相鄰的第一側(cè)面(160)和第二側(cè)面(170)的內(nèi)壁上設(shè)置有于裝配鍵(121)相配合的裝配槽(130)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于：條形座(125)上固設(shè)有兩個(gè)凸臺(tái)(123)，兩個(gè)凸臺(tái)(123)分別設(shè)置于夾持部(124)與兩個(gè)裝配鍵(121)之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于：與第一端面(140)相鄰的第一側(cè)面(160)和第二側(cè)面(170)的上分別固設(shè)有兩個(gè)連接塊(180)，兩個(gè)連接螺桿(111)分別穿過夾板(110)和連接塊(180)，四個(gè)緊固螺母(112)兩兩一組安裝于兩個(gè)連接螺桿(111)的兩端，通過調(diào)整緊固螺母(112)于連接螺桿(111)上的位置來調(diào)整夾板(110)和第一端面(140)的間距。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：錐切口(210)的截面形狀為垂直于檢測(cè)容器(100)寬度方向的雙曲線截面。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種金屬?空氣電池陽極材料的自腐蝕速率評(píng)估裝置，屬于金屬?空氣電池放電性能領(lǐng)域。該裝置包括檢測(cè)容器，待測(cè)樣品置于檢測(cè)容器中，檢測(cè)容器的壁面上與待測(cè)樣品的位置對(duì)應(yīng)處開設(shè)有第一開口，空氣陰極片以覆蓋第一開口的方式設(shè)置于檢測(cè)容器的外壁。還包括倒扣于待測(cè)樣品上方的集氣漏斗，集氣漏斗的側(cè)面與第一開口位置對(duì)應(yīng)處開設(shè)有錐切口，錐切口上覆蓋有膈膜。還包括用于搭載待測(cè)樣品的支座，支座的條形座上固設(shè)有凸臺(tái)以放置集氣漏斗，集氣漏斗的邊緣嵌入凸臺(tái)上的限位槽中。本技術(shù)能夠在放電過程中收集氫氣，為評(píng)估金屬?空氣電池在放電過程中陽極的自腐蝕速率提供更合理的數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)研發(fā)人員：劉文君,吳霜,楊華寶,蔣斌,徐易林,徐子涵,唐艷秋,胡平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240328
技術(shù)公布日：2024/12/17