專利名稱：機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備。
背景技術：
機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池的快速發(fā)展，為二次鋅空氣電池開拓出了一條嶄新的道路。二次鋅-空氣電池體外充電的循環(huán)利用方式，巧妙地回避了金屬鋅在直接充電過程中晶格變化的劣勢，充分利用了金屬鋅的性能優(yōu)勢。
隨著機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池應用領域的不斷擴展和用量的不斷增加，如何快速、方便地將放完電的鋅板(負極)進行還原再利用成為一個有待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備，利用該設備可快速、方便地將放完電的鋅板(負極)進行還原再利用。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設計方案一種機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備，其包括一電解槽，電解槽內(nèi)置有堿性電解液；在槽內(nèi)置有陽極導電銅排、陰極導電銅排構成的一對電極，陽極導電銅排通過陽極電源接口與外部直流電源正極相連接，陰極導電銅排一端與一陰極板聯(lián)接，另一端通過陰極電源接口與外部直流電源負極相連接。
所述的陽極導電銅排上設有一組相對位置控制凸點及位置控制槽，對應該相對位置控制凸點及位置控制槽設置鎖止器，以用于裝配或拆卸機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池放完電的鋅板。
為方便操作，所述的鎖止器上帶有鎖止器控制凸點。
所述的陰極板形狀面積與被充電的機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池的鋅板形狀面積相等。
所述的體外充電設備本體采用長方形結(jié)構。所述的陰極板為板式結(jié)構。
本實用新型的優(yōu)點是1、操作簡單、方便，減少體外充電過程中的附加程序。
2、充電效率高，減少操作過程中電能與金屬鋅的損耗。
3、適應規(guī)?；a(chǎn)的需要。
4、通過本設備制造出的鋅板具有非常優(yōu)異的放電性能。


圖1為本實用新型體外充電設備結(jié)構示意圖(剖面)圖2為本實用新型陽極導電銅排結(jié)構示意圖圖3為放完電的鋅板示意圖圖4為本實用新型在準備充電時陽極裝配示意圖圖5為本實用新型陰極導電銅排形狀結(jié)構示意圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備包括一電解槽1，電解槽內(nèi)置有堿性電解液4；在槽內(nèi)置有陽極導電銅排5、陰極導電銅排3構成的一對電極，陽極導電銅排通過陽極電源接口與外部直流電源正極相連接，陰極導電銅排一端與一陰極板2聯(lián)接，另一端通過陰極電源接口與外部直流電源負極相連接。
參見圖2所示，所述的陽極導電銅排上設有一組(一至多個，圖中所示實施例為2個)相對位置控制凸點502及位置控制槽504，對應該相對位置控制凸點及位置控制槽設置鎖止器503，以用于裝配或拆卸機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池放完電的鋅板。為方便操作，所述的鎖止器上可帶有鎖止器控制凸點5031。
本實用新型的主要創(chuàng)新點在于對陽極的新型設計采用陽極導電銅排與放完電的鋅板組合成陽極，可以直接將放完電的鋅板進行電解還原。
體外充電過程的電化學反應方程式如下1、金屬鋅的電解還原過程陽極反應Zn+2OH--2e→ZnO+H2O↑陰極反應ZnO+H2O+2e→Zn+2OH-總反應Zn→Zn2、氧化鋅的電解還原過程陽極反應2H2O-2e→2OH-+H2↑陰極反應ZnO+H2O+2e→Zn+2OH-總反應ZnO+3H2O→Zn+4OH-+H2↑參見圖3、圖4、圖5，將放完電的鋅板6與陽極導電銅排進行裝配，具體操作過程為將鋅板集流耳13按照對應位置插入陽極導電銅排的位置控制槽504內(nèi)，使陽極導電銅排上的相對位置控制凸點7嵌入集流耳位置控制孔14，再推動鎖止器控制凸點5031將鎖止器503鎖上。裝配完后，將裝配的極板垂直放入體外充電設備中。陰極采用板式結(jié)構，陰極板2與陰極導電銅排3連接。將陽極電源接口501與外部直流電源正極進行連接，將陰極電源接口301與外部直流電源負極進行連接。在體外充電過程中，槽壓根據(jù)充電設備結(jié)構參數(shù)控制在1-1.5V，槽溫控制在18-30℃，電解電流密度控制在50-150mA/cm2，電解液面控制在與陽極導電銅排底端在同平面上。充完電后，將裝配的極板取出充電設備，打開鎖止器，取下集流，更換未處理的放完電的鋅板，繼續(xù)充電。
所述的陽極導電銅排，嵌入電解槽上的位置控制孔，陽極電源接口與外部電源正極連接。
所述的陰極導電銅排與陰極板聯(lián)成一體，固定在電解槽上，陰極電源接口與外部電源負極連接。
所述的陰極板形狀和面積與放完電的鋅板的形狀和面積(鋅板數(shù)量乘以鋅板單位面積)相等。
權利要求1.一種機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備，其特征在于包括一電解槽，電解槽內(nèi)置有堿性電解液；由陽極導電銅排、陰極導電銅排構成的一對電極，陽極導電銅排通過陽極電源接口與外部直流電源正極相連接，陰極導電銅排一端與一陰極板聯(lián)接，另一端通過陰極電源接口與外部直流電源負極相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備，其特征在于所述的陽極導電銅排上設有一組相對位置控制凸點及位置控制槽，對應該相對位置控制凸點及位置控制槽設置用于裝配或拆卸機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池放完電的鋅板的鎖止器。
3.根據(jù)權利要求2所述的機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備，其特征在于所述的鎖止器上帶有鎖止器控制凸點。
4.根據(jù)權利要求1所述的機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備，其特征在于所述的陰極板形狀面積與被充電的機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池的鋅板形狀面積相等。
專利摘要本實用新型公開了一種機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池體外充電設備，其包括一電解槽，電解槽內(nèi)置有堿性電解液；在電解槽內(nèi)置有陽極導電銅排、陰極導電銅排構成的一對電極，陽極導電銅排通過陽極電源接口與外部直流電源正極相連接，陰極導電銅排一端與一陰極板聯(lián)接，另一端通過陰極電源接口與外部直流電源負極相連接。所述的陽極導電銅排上設有一組相對位置控制凸點及位置控制槽，對應該相對位置控制凸點及位置控制槽設置鎖止器，以用于裝配或拆卸機械插塊式鋅空氣金屬燃料電池放完電的鋅板。為方便操作，所述的鎖止器上帶有鎖止器控制凸點。
文檔編號H01M10/44GK2906944SQ200620004678
公開日2007年5月30日 申請日期2006年4月11日 優(yōu)先權日2006年4月11日
發(fā)明者周利民, 周躍民, 王艷境, 劉偉春, 王菁迅 申請人:北京長力聯(lián)合能源技術有限公司