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CN111679207A - 一种金属空气电池及放电测试系统 - Google Patents

一种金属空气电池及放电测试系统 Download PDF

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CN111679207A
CN111679207A CN202010388104.XA CN202010388104A CN111679207A CN 111679207 A CN111679207 A CN 111679207A CN 202010388104 A CN202010388104 A CN 202010388104A CN 111679207 A CN111679207 A CN 111679207A
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Abstract

本发明公开了一种金属空气电池及放电测试系统,属于电池技术领域。金属空气电池包括M组电池单体,电池单体包括电解槽体;空气极板,连接于电解槽体上;金属极板,可被选择性地插接于电解槽体内的不同位置,在各不同位置上金属极板到空气极板的距离不同,金属极板、空气极板在电解槽体上围成有腔室;以及电解液,被注入在腔室内;其中,M为不小于1的整数,当M≥2时,M组电池单体沿垂直于金属极板的方向顺次排布连接,M组电池单体的正负级可以为串联电连接或者并联电连接。放电测试系统对金属空气电池组成的放电回路进行数据采集和处理。本发明根据设计需要可以灵活调整电池体系的极板间距、反应面积、极板组合形式及更换极板类型。

Description

一种金属空气电池及放电测试系统
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体涉及一种金属空气电池及放电测试系统。
背景技术
金属空气电池是以活性金属等燃料为负极,以碱性或中性盐等水相或者有机相为电解质,以空气扩散电极为正极所构成的电池体系。目前,常用作金属空气负极材料的金属包括铝、镁、锌、铁和钠等。正极为空气扩散电极,由催化剂层、扩散层和集流网等部分组成。在金属空气电池体系中,金属负极与电解液发生反应而释放出电子,释放的电子通过外部负载流到空气正极,空气电极得到电子后与水发生还原反应,从而使得化学反应持续进行。由于金属空气电池具有比能量高、电池容量大、放电平稳、安全可靠、成本低廉等特点,目前已引起该领域广大科研工作者的极大兴趣,有望在新能源汽车、无人机、军用便携式设备、固定式发电装置等领域获得应用。
在以金属空气电池为电源组成的放电回路中,电池的放电电压、放电电流、有效放电时长以及电池温度等放电特性,与电池的两极板间距、反应面积、电极组合形式、极板类型等关系密切。探明电池结构参数和材料参数对放电特性参数的影响规律,是设计金属空气电池体系并进行工程化应用的基本前提。
相关技术中,为研究以上不同参数对金属空气电池的影响,需要多种不同类型的金属空气电池来组成相应的放电回路进行探究,带来了极大的不便和成本、时间的浪费。
发明内容
本发明提供一种金属空气电池,可根据设计需要调整电池体系的极板间距、反应面积,更换极板类型,并可自由调整极板组合形式,用以解决相关技术中需要提供多种不同金属空气电池进行研究的问题。
本发明还提供一种放电测试系统,可以测试电池结构参数和材料参数调整对放电特性的影响机制,为金属空气电池的优化设计提供实现手段。
为实现上述目的,根据本发明的一方面,提供一种金属空气电池,包括:M组具有正极端和负极端的电池单体,所述电池单体包括:电解槽体;空气极板,连接于所述电解槽体上,所述空气极板与所述正极端电连接;金属极板,与所述负极端电连接,所述金属极板可被选择性地插接于所述电解槽体内的不同位置,在各所述不同位置上所述金属极板到所述空气极板的距离不同,所述金属极板、所述空气极板在所述电解槽体上围成有腔室;以及电解液,被注入在所述腔室内;
其中,M是不小于1的整数,当M≥2时,M组所述电池单体沿垂直于所述金属极板的方向顺次排布连接,M组所述电池单体的正极端和负极端可以为串联电连接或者并联电连接。
所述电解槽体上设有多个间隔排布的插接部,所述金属极板可被选择性沿所述插接部插接于所述电解槽体内。
所述电池单体包括两个所述空气极板,分别位于所述金属极板的两侧,两个所述空气极板分别与所述金属极板围成收容所述电解液的腔室,两个所述空气极板均与所述正极端连接。
所述电池单体还包括:顶盖板,连接于所述电解槽体上可封闭所述腔室的一侧,所述正极端和所述负极端穿设于所述顶盖板;前盖板,所述前盖板抵压所述空气极板与所述电解槽体连接,所述前盖板上设有空气窗,用于从外界供给空气;以及后盖板,连接在所述电解槽体上与所述前盖板相对的一侧。
所述电解槽体上连接所述前盖板的一侧设有密封条,所述空气极板抵压所述密封条连接。
所述顶盖板上设有与所述腔室连通的加注孔,通过所述加注孔向所述腔室内注入所述电解液。
装配状态时所述金属极板与所述电解槽体之间为密封配合,当M≥2时,位于前侧的M-1组的电池单体上不安装后盖板。
所述前盖板、所述电解槽体和所述后盖板之间通过紧固件连接。
根据本发明的另一方面,提供一种放电测试系统,包括:上述金属空气电池,串联可编程直流电子负载,形成放电回路;传感测量单元,与所述金属空气电池连接,用于测量各所述电池单体的放电电压、放电电流、温度值,以及所述金属空气电池的总放电电压、总放电电流;以及信号采集单元,与所述传感测量单元连接,用于采集所述传感测量单元的信息,并进行A/D转换为数字信号进行数据处理。
所述传感测量单元包括分路电流传感器,串联所述电池单体,以测量该路电池单体的放电电流;分路电压传感器,并联所述电池单体,以测量该路电池单体的放电电压;分路温度传感器,连接所述电池单体,以测量该路电池单体的温度值;总路电流传感器,串联于所述金属空气电池,以测量总放电电流;以及总路电压传感器,并联于所述金属空气电池,以测量总放电电压。
本发明具有如下优点:
1、本发明通过将金属极板插入电解槽体中,在金属极板和空气极板围成的腔室内注入电解液,空气极板的引出接线端为电池正极,金属极板的引出接线端为电池负极,可以组合成金属空气电池体系的基本模型,而通过将金属极板与电解槽体设置为插接的形式,并且金属极板可以插接到电解槽体的不同位置,相较于相关技术中固化单一的电池结构,本发明便于调整结构参数,可以在不拆解金属空气电池的前提下,仅通过改变金属极板在电解槽体上位置来调整金属极板与空气极板之间的间距;通过控制电解液的注入量来调整金属极板与空气极板的反应面积。
2、本发明便于更换极板,取下前盖板后可以更换空气极板类型,取下顶盖板后可以更换金属极板类型,金属极板在电解槽体内插拔方便,更换简单。
3、本发明通过将金属极板与电解槽体设置为插接的形式,并且金属极板可以插接到电解槽体的不同位置,从而可在金属极板的两侧均设置空气极板,然后在两侧的腔室内均注入电解液,两个空气极板的接线连接电池正极端,金属极板的接线连接电池负极端,可以组成双空气电极金属空气电池;
本发明的金属空气电池可以包括M个电池单体,M=1时,可以作为金属空气电池体系的基本模型进行研究,M≥2时,各个电池单体并排连接,通过将各个电池单体的电极串联,可以组成金属空气电池单体串联电池组;通过将各个电池单体的电极并联,可以组成金属空气电池单体并联电池组;
本发明的组合形式灵活多变,由于模具的柔性化设计,金属空气电池基本模型可以转化为双空气电极金属空气电池、金属空气电池单体串联电池组和金属空气电池单体并联电池组等。
4、本发明通过将金属空气电池组成的放电回路进行测试、数据处理,可以用于研究金属空气电池的极板间距、反应面积、极板类型、组合形式等对电池单体或电池组放电电压、放电电流及电池温度等放电特性的影响,且操作简便、可重复使用、试验成本低。
附图说明
图1和图2示出根据本公开的实施例1的金属空气电池的立体图。
图3示出根据本公开的实施例1的金属空气电池的剖面图。
图4示出根据本公开的实施例的金属空气电池的电解槽体的立体图。
图5示出图4中电解槽体的插槽的结构示意图。
图6示出根据本公开的实施例的金属空气电池的顶盖板的立体图。
图7示出根据本公开的实施例的金属空气电池的前盖板的立体图。
图8示出根据本公开的实施例2的双空气电极金属空气电池的剖面图。
图9示出根据本公开的实施例3的金属空气电池单体串联电池组的立体图。
图10示出根据本公开的实施例3的金属空气电池单体串联电池组的剖面图。
图11示出根据本公开的实施例4的金属空气电池单体并联电池组的立体图。
图12示出根据本公开的实施例4的金属空气电池单体并联电池组的剖面图。
图13示出根据本公开的实施例的放电测试系统的电路原理图。
图14示出根据本公开的实施例的放电测试系统的数据流示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明基于相关技术中金属空气电池结构固化单一导致在实验研究结构参数、材料参数等对金属空气电池放电的影响时需要多种结构类型的金属空气电池的问题,提出本发明构思:提供一种金属空气电池,通过对金属空气电池中的电池单体进行柔性设计,可根据设计需要调整电池体系的极板间距、反应面积,更换极板类型,并可自由调整极板组合形式;还提供一种金属空气电池的放电测试系统,用于测试电池结构参数和材料参数调整对放电特性的影响机制,为金属空气电池的优化设计提供实现手段。
为了更好地理解本发明构思,下面结合附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
图1和图2示出根据本公开的实施例1的金属空气电池的立体图,图3示出根据本公开的实施例1的金属空气电池的剖面图。
参照图1-3所示,金属空气电池包括电池单体100,其中电池单体100包括电解槽体2、空气极板5、金属极板6和电解液7。
电解槽体2大致呈U型,材质为工程塑料或有机玻璃,电解槽体2作为基础架构,用来连接其他部件。
空气极板5可以是由催化剂层、扩散层和集流网组成的标准空气极板,属于现有技术,此处不在详述。
空气极板5连接在电解槽体2的一侧,为了表述方便,将空气极板5所在的一侧定义为“前”,在电解槽体2上与空气极板5相对的另一侧定义为“后”,即,空气极板5连接在电解槽体2的前侧。
金属极板6至少为铝极板、镁极板、锌极板、铁极板中的一种。
金属极板6可以插接在电解槽体2内的不同位置,金属极板6与空气极板5平行,当选择将金属极板6插接在电解槽体2的不同位置时,金属极板6到空气极板5的位置也相应发生改变,从而通过选择金属极板6在电解槽体2上的插接位置,可以改变极板之间的距离,同时金属极板6插接的形式,可以方便对金属极板6类型的更换,具有插拔方便,更换简单的优点;金属极板6、空气极板5在电解槽体2上围成腔室。
电解液7可以为浓度为5%~20%的氯化钠水溶液,被注入在腔室内,通过控制电解液7的注入量来调整金属极板6与空气极板5的反应面积。
本发明的金属空气电池中,电池单体100采用柔性的设计,可以通过改变金属极板6在电解槽体2的位置来调整金属极板6与空气极板5之间的间距,以及更换极板类型;通过控制电解液7的加入量来调整金属极板6与空气极板5的反应面积,因此,本发明便于调整金属空气电池的结构参数和材料参数,以便于研究金属空气电池的极板间距、反应面积、极板类型等对金属空气电池的放电影响,具有便于调整、适用性强、操作简单、可重复使用、试验成本低的优点。
在电解槽体2上设置有插接部,金属极板6可以沿着插接部插入电解槽体2内。
具体地,插接部可以为插槽21,图4示出根据本公开的实施例的金属空气电池的电解槽体的立体图,图5示出图4中电解槽体的插槽的结构示意图。电解槽体2的左右两侧各设计有N组开口宽度为a、深为d的上下延伸的插槽21,插槽21间距为b,主槽体厚度l=N·a+(N+1)·b;当金属极板6插入第i个插槽21时,金属极板6与空气极板5的极板间距为(i-1)·a+i·b,其中i∈[1,N],i为整数,N>1,N为整数。可以根据实际情况设置相应的参数来满足极板间距、反映面积等要求。
需要说明的是,插接部还可以为滑轨,通过在电解槽体2上设置N组滑轨,相应地在金属极板6上设置滑槽的形式,来实现金属极板6在电解槽体2内的插接。
电解槽体2的前表面还设有密封条10,密封条10可以是通过粘接的形式粘到电解槽体2的前表面上,或者,也可以是在电解槽体2上设置密封槽,将密封条10塞入或者粘接在密封槽内。装配状态时,空气极板5抵压密封条10实现空气极板5将腔室的密封。
图6示出根据本公开的实施例的金属空气电池的顶盖板的立体图。
参见图1、6所示,电池单体100还可以包括顶盖板1,顶盖板1通过螺钉连接在电解槽体2的上侧,顶盖板1上具有两个通孔12,该通孔12可以用来穿引接线柱9,其中一个接线柱9为电池单体100的正极端92,该正极端92与空气极板5电连接,另一个接线柱9为电池单体100的负极端91,该负极端91与金属极板6电连接。
顶盖板1上还设有加注孔13,加注孔13贯穿顶盖板1与腔室连通,可以通过加注孔13向腔室内注入电解液7,该加注孔13还可以用作温度传感器的穿引孔,另外,该加注孔13还具有排气功能。
顶盖板1的材质可以选用工程塑料或者有机玻璃。
图7示出根据本公开的实施例的金属空气电池的前盖板3的立体图。
参照图1、7所示,电池单体100还可以包括前盖板3,前盖板3连接在电解槽体2的前侧,用来压紧空气极板5,前盖板3抵住空气极板5,从而空气极板5挤压电解槽体2上的密封条10,实现前盖板3、空气极板5和电解槽体2的紧密连接。
在前盖板3上设有空气窗31,空气窗31可部分露出空气极板5,用于从外界供给空气。
前盖板3的材质可以选用工程塑料或者有机玻璃。
继续参照图1、图2所示,金属空气电池还包括后盖板4,后盖板4连接在电解槽体2的后侧,后盖板4、电解槽体2、前盖板3通过穿设螺栓8紧固连接。
后盖板4的材质可以选用工程塑料或者有机玻璃。
将金属极板6插入电解槽体2的第i个插槽21内,依次将前盖板3、空气极板5、电解槽体2和后盖板4通过螺栓8连接并预紧;将空气极板5的接线端子通过顶盖板1的通孔12引出作为电池正极端92,将金属极板6的接线端子通过顶盖板1的通孔12引出为作为电池负极端91;将顶盖板1盖在电解槽体2上,并安装螺钉紧固;从顶盖板1的加注孔13中注入电解液7,则空气极板5、金属极板6与电解液7构成金属空气电池体系,其中空气极板5的引出接线端为电池正极,金属极板6的引出接线端为电池负极,即组合成金属空气电池基本模型。
实施例2
基于实施例1,金属空气电池基本模型可以转化为双空气电极金属空气电池模型,即包含前后空气极板5、空气极板5’和中间一个金属极板6的金属空气电池模型。
图8示出根据本公开的实施例2的双空气电极金属空气电池的剖面图。
与实施例1所不同的是:双空气电极金属空气电池没有后盖板4,在电解槽体2的后侧连接空气极板5’和前盖板3’。在金属极板6和空气极板5’之间注入电解液7’。
具体地,将金属极板6插入电解槽体2的第i个插槽21内,依次将前盖板3、空气极板5、电解槽体2、空气极板5’、前盖板3’通过螺栓8连接并预紧;将空气极板5和空气极板5’的接线端子通过顶盖板1的通孔12引出作为电池正极端92,将金属极板6的接线端子通过顶盖板1的通孔12引出为作为电池负极端91;将顶盖板1盖在电解槽体2上,并安装螺钉紧固;从顶盖板1的加注孔13中注入电解液7,则空气极板5、电解液7、金属极板6、电解液7’、空气极板5’构成双空气电极金属空气电池模型。
本发明金属空气电池的组合形式灵活多变,由于柔性化设计,金属空气电池基本模型可以转化为双空气电极金属空气电池。
实施例3
基于实施例1,金属空气电池可以具有M组电池单体100,M为整数,当M≥2时,各组电池单体100前后排布连接,以下以M=2为例进行说明:
实施例1的金属空气电池基本模型可以转化为两组金属空气电池单体串联电池组模型,即第一组金属空气电池单体100_1和第二组金属空气电池单体100_2串联成为电池组的模型。
参照图9、10所示,将前盖板3、空气极板5、电解槽体2、金属极板6、顶盖板1,组成第一组金属空气电池单体100_1;将前盖板3’、空气极板5’、电解槽体2’、金属极板6’、顶盖板1’、后盖板4,组成第二组金属空气电池单体100_2;将第一组金属空气电池单体100_1的正极92与第二组金属空气电池单体100_2的负极91用导线连接,并用螺栓8将两组电池单体连接紧固,然后分别向两组电池单体中空气极板和金属极板之间的腔室内加入电解液7,即制成两组金属空气电池单体串联电池组模型,第一组金属空气电池单体100_1的负极为串联电池组的负极,第二组金属空气电池单体100_2的正极为串联电池组的正极。
第一组金属空气电池单体100_1位于第二组金属空气电池单体100_2的前侧,每个电池单体中金属极板与电解槽体之间为密封连接,位于金属极板前侧腔室内的电解液不会进入到金属极板的后侧,从而在第一组金属空气电池单体100_1中可以省略后盖板4的安装。关于金属极板与电解槽体之间的密封连接可以通过在金属极板或者电解槽体上设置密封条来实现。
另外,可以在第二组金属空气电池单体100_2的前盖板上设置至少一个空气孔32,以通过该空气孔32为第二组金属空气电池单体100_2的空气极板6’提供空气。
依次类推,当M>2时,将第一组金属空气电池单体、第二组金属空气电池单体、……、第M-1组金属空气电池单体和第M组金属空气电池单体前后顺次排布连接。
其中,第一组金属空气电池单体、第二组金属空气电池单体、……、第M-1组金属空气电池单体中可以省略后盖板4的安装,只在第M组金属空气电池单体上安装后盖板4;第二组金属空气电池单体、……、第M-1组金属空气电池单体和第M组金属空气电池单体中的前盖板上设置空气孔32,从而给相应的电池单体中的空气极板提供空气。
本发明金属空气电池的组合形式灵活多变,由于柔性化设计,金属空气电池基本模型可以转化为金属空气电池单体串联电池组模型。
本发明的金属空气电池单体串联电池组可以在不拆解金属空气电池的前提下,仅通过改变金属极板在电解槽体的位置来调整金属极板与空气极板之间的间距,以及更换极板类型;通过控制电解液的加入量来调整金属极板与空气极板的反应面积,因此,本发明具有便于调整、适用性强、操作简单、可重复使用、试验成本低的优点。
实施例4
基于实施例1,金属空气电池可以具有M组电池单体100,M为整数,当M≥2时,各组电池单体100前后排布连接,以下以M=2为例进行说明:
实施例1的金属空气电池基本模型可以转化为两组金属空气电池单体并联电池组模型,即第一组金属空气电池单体100_1和第二组金属空气电池单体100_2并联成为电池组的模型。
参照图11、12所示,将前盖板3、空气极板5、电解槽体2、金属极板6、顶盖板1组成第一组金属空气电池单体100_1;将前盖板3’、空气极板5’、电解槽体2’、金属极板6’、顶盖板1’和后盖板4,组成第二组金属空气电池单体100_2;将第一组金属空气电池单体100的正极92与第二组金属空气电池单体100的正极92用导线连接,将第一组金属空气电池单体100的负极91与第二组金属空气电池单体100的负极91用导线连接,并用螺栓8将电池组连接紧固,然后分别向两组金属空气电池单体中空气极板和金属极板之间的腔室内加入电解液7,即制成两组金属空气电池单体并联电池组模型,用导线连接的两组金属空气电池单体100的正极为并联电池组的正极,用导线连接的两组金属空气电池单体100的负极为并联电池组的负极。
其他部分可以与实施例3相同,此处不再一一赘述。
本发明金属空气电池的组合形式灵活多变,由于柔性化设计,金属空气电池基本模型可以转化为金属空气电池并联组电池组模型。
本发明的金属空气电池单体并联电池组可以在不拆解金属空气电池的前提下,仅通过改变金属极板在电解槽体的位置来调整金属极板与空气极板之间的间距,以及更换极板类型;通过控制电解液的加入量来调整金属极板与空气极板的反应面积,因此,本发明具有便于调整、适用性强、操作简单、可重复使用、试验成本低的优点。
图13示出根据本公开的实施例的放电测试系统的电路原理图,图14示出根据本公开的实施例的放电测试系统的数据流示意图。
基于上述的金属空气电池,本发明的又一方面,提供一种放电测试系统,用于测试金属空气电池的结构参数和材料参数调整对放电特性的影响机制,为金属空气电池的优化设计提供实现手段。
放电测试系统包括金属空气电池、传感测量单元和信号采集单元;
金属空气电池可以是以上任意的模型形式,以下以金属空气电池为电池组的形式为例进行说明,电池组的总正、负极串联可编程直流电子负载R,与可编程直流电子负载R组成放电回路。
传感测量单元与金属空气电池连接,包括分路电流传感器、分路电压传感器、分路温度传感器、总路电流传感器与总路电压传感器,电流传感器采用电流表,电压传感器采用电压表。各电池单体串联一分路电流传感器,以测量该路电池单体的放电电流;同时各电池单体正、负极并联一分路电压传感器,以测量该路电池单体的放电电压;电池组总正、负极并联总路电压传感器,以测量电池组的总放电电压;同时串联总路电流传感器,以测量电池组总放电电流;各电池单体分别连接一分路温度传感器,以测量该路电池单体的温度值。传感测量单元用于测量电池组的各电池单体的电压、电流、温度信息,以及电池组的总电压、总电流信息并传输至信号采集单元进行数据处理。
信号采集单元与传感测量单元连接,包括数据采集卡以及labview数据采集程序,数据采集卡执行数据采集程序,采集传感测量单元测量的各电池单体的放电电压、放电电流、温度值,以及电池组的总放电电压、总放电电流,将模拟信号转换为数字信号进行数据处理,分析串并联电池组的各电池单体与串并联电池组的放电特性。
本发明的放电系统可用于研究金属空气电池的极板间距、反应面积、极板类型、组合形式等对电池单体或电池组放电电压、放电电流及电池温度等放电特性的影响,且操作简便、可重复使用、试验成本低、实用性强。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种金属空气电池,其特征在于,包括:M组具有正极端和负极端的电池单体,所述电池单体包括:
电解槽体;
空气极板,连接于所述电解槽体上,所述空气极板与所述正极端电连接;
金属极板,与所述负极端电连接,所述金属极板可被选择性地插接于所述电解槽体内的不同位置,在各所述不同位置上所述金属极板到所述空气极板的距离不同,所述金属极板、所述空气极板在所述电解槽体上围成有腔室;以及
电解液,被注入在所述腔室内;
其中,M是不小于1的整数,当M≥2时,M组所述电池单体沿垂直于所述金属极板的方向顺次排布连接,M组所述电池单体的正极端和负极端可以为串联电连接或者并联电连接。
2.根据权利要求1所述的金属空气电池,其特征在于,所述电解槽体上设有多个间隔排布的插接部,所述金属极板可被选择性沿所述插接部插接于所述电解槽体内。
3.根据权利要求1所述的金属空气电池,其特征在于,所述电池单体包括两个所述空气极板,分别位于所述金属极板的两侧,两个所述空气极板分别与所述金属极板围成收容所述电解液的腔室,两个所述空气极板均与所述正极端连接。
4.根据权利要求1所述的金属空气电池,其特征在于,所述电池单体还包括:
顶盖板,连接于所述电解槽体上可封闭所述腔室的一侧,所述正极端和所述负极端穿设于所述顶盖板;
前盖板,所述前盖板抵压所述空气极板与所述电解槽体连接,所述前盖板上设有空气窗,用于从外界供给空气;以及
后盖板,连接在所述电解槽体上与所述前盖板相对的一侧。
5.根据权利要求4所述的金属空气电池,其特征在于,所述电解槽体上连接所述前盖板的一侧设有密封条,所述空气极板抵压所述密封条连接。
6.根据权利要求4所述的金属空气电池,其特征在于,所述顶盖板上设有与所述腔室连通的加注孔,用于通过所述加注孔向所述腔室内注入所述电解液。
7.根据权利要求4所述的金属空气电池,其特征在于,装配状态时所述金属极板与所述电解槽体之间为密封配合,当M≥2时,位于前侧的M-1组的电池单体上不安装后盖板。
8.根据权利要求4所述的金属空气电池,其特征在于,所述前盖板、所述电解槽体和所述后盖板之间通过紧固件连接。
9.一种放电测试系统,其特征在于,包括:
如所述权利要求1-8任一项所述的金属空气电池,串联可编程直流电子负载,形成放电回路;
传感测量单元,与所述金属空气电池连接,用于测量各所述电池单体的放电电压、放电电流、温度值,以及所述金属空气电池的总放电电压、总放电电流;以及
信号采集单元,与所述传感测量单元连接,用于采集所述传感测量单元的信息,并进行A/D转换为数字信号进行数据处理。
10.根据权利要求9所述的放电测试系统,其特征在于,所述传感测量单元包括:
分路电流传感器,串联所述电池单体,以测量该路电池单体的放电电流;
分路电压传感器,并联所述电池单体,以测量该路电池单体的放电电压;
分路温度传感器,连接所述电池单体,以测量该路电池单体的温度值;
总路电流传感器,串联于所述金属空气电池,以测量总放电电流;以及
总路电压传感器,并联于所述金属空气电池,以测量总放电电压。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115856651A (zh) * 2022-11-30 2023-03-28 徐州科华能源科技有限公司 一种铝空气电池生产用性能测试系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102422479A (zh) * 2009-05-06 2012-04-18 株式会社Lg化学 电池胞电压平衡装置
WO2015076172A1 (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 古河電池株式会社 金属空気電池、および金属空気電池ユニット
CN104698349A (zh) * 2015-01-16 2015-06-10 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种油纸绝缘局部放电试验装置
US20160020498A1 (en) * 2013-03-25 2016-01-21 Sharp Kabushiki Kaisha Metal-air battery
CN107894535A (zh) * 2017-11-23 2018-04-10 曹雨晴 定量探究平行板电容容量的方法
CN108417932A (zh) * 2018-02-11 2018-08-17 东深金属燃料动力实验室有限责任公司 单体金属-空气电池及其构成的电堆
CN207883880U (zh) * 2018-03-09 2018-09-18 合肥飞赛能源技术有限公司 一种能自动保持极板间距的金属空气电池
CN110622350A (zh) * 2018-04-16 2019-12-27 古河电池株式会社 金属空气电池以及金属空气电池的极间距离设定方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102422479A (zh) * 2009-05-06 2012-04-18 株式会社Lg化学 电池胞电压平衡装置
US20160020498A1 (en) * 2013-03-25 2016-01-21 Sharp Kabushiki Kaisha Metal-air battery
WO2015076172A1 (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 古河電池株式会社 金属空気電池、および金属空気電池ユニット
CN104698349A (zh) * 2015-01-16 2015-06-10 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种油纸绝缘局部放电试验装置
CN107894535A (zh) * 2017-11-23 2018-04-10 曹雨晴 定量探究平行板电容容量的方法
CN108417932A (zh) * 2018-02-11 2018-08-17 东深金属燃料动力实验室有限责任公司 单体金属-空气电池及其构成的电堆
CN207883880U (zh) * 2018-03-09 2018-09-18 合肥飞赛能源技术有限公司 一种能自动保持极板间距的金属空气电池
CN110622350A (zh) * 2018-04-16 2019-12-27 古河电池株式会社 金属空气电池以及金属空气电池的极间距离设定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115856651A (zh) * 2022-11-30 2023-03-28 徐州科华能源科技有限公司 一种铝空气电池生产用性能测试系统
CN115856651B (zh) * 2022-11-30 2023-11-21 徐州科华能源科技有限公司 一种铝空气电池生产用性能测试系统

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