[發(fā)明專利]電化學(xué)電池系統(tǒng)的可浸入氣態(tài)氧化劑陰極有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201210237422.1 | 申請(qǐng)日： | 2012-07-09 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN103094641A | 公開（公告）日： | 2013-05-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | C·A·弗里森;R·克里希南;M·J·米哈爾卡;G·弗里森;A·古德弗洛 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 流體公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M12/06 | 分類號(hào)： | H01M12/06;H01M4/06 |
| 代理公司： | 北京市金杜律師事務(wù)所 11256 | 代理人： | 王茂華;王小衡 |
| 地址： | 美國亞*** | 國省代碼： | 美國;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 電化學(xué) 電池 系統(tǒng) 浸入 氣態(tài) 氧化劑 陰極 | ||
1.一種用于浸入到電化學(xué)電池的離子導(dǎo)電介質(zhì)中的氧化劑還原電極模塊，該氧化劑還原電極模塊包括：
外殼，該外殼被配置成限定其中的氣態(tài)氧化劑接收空間；
氧化劑還原電極，該氧化劑還原電極具有氧化劑面向側(cè)和離子導(dǎo)電介質(zhì)面向側(cè)，將該氧化劑還原電極安裝到所述外殼以便氧化劑還原電極限定用于氣態(tài)氧化劑接收空間的邊界壁，其中氧化劑面向側(cè)向內(nèi)面向氣態(tài)氧化劑接收空間并且離子導(dǎo)電介質(zhì)面向側(cè)面向外部以暴露于離子導(dǎo)電介質(zhì)；
氣態(tài)氧化劑入口和氣態(tài)氧化劑出口，該氣態(tài)氧化劑入口和氣態(tài)氧化劑出口通過延伸穿過氣態(tài)氧化劑接收空間的氣態(tài)氧化劑通道而耦合；以及
位于氣態(tài)氧化劑接收空間之內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)支撐件，該一個(gè)或多個(gè)支撐件被配置成防止當(dāng)氧化劑還原電極浸入到離子導(dǎo)電介質(zhì)中時(shí)氧化劑還原電極變形到氣態(tài)氧化劑接收空間之中，并且將氣態(tài)氧化劑在氣態(tài)氧化劑通道之內(nèi)的流動(dòng)從氣態(tài)氧化劑入口引導(dǎo)到氣態(tài)氧化劑出口；并且
其中允許氧化劑通過氣態(tài)氧化劑入口進(jìn)入到氣態(tài)氧化劑接收空間中，該氧化劑還原電極被配置成通過氧化劑面向側(cè)吸收氣態(tài)氧化劑并且在電化學(xué)電池放電期間使氣態(tài)氧化劑還原。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化劑還原電極模塊，其中外殼是單個(gè)模壓結(jié)構(gòu)，并且被配置成以便形成于外殼與氧化劑還原電極之間的僅單個(gè)密封將被浸入到離子導(dǎo)電介質(zhì)之中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化劑還原電極模塊，其中通過離子導(dǎo)電介質(zhì)不能滲透的密封劑將氧化劑還原電極密封到外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化劑還原電極模塊，其中氧化劑還原電極包括聚四氟乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化劑還原電極模塊，其中一個(gè)或多個(gè)支撐件與外殼一體成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化劑還原電極模塊，其中一個(gè)或多個(gè)支撐件包含用于氣態(tài)氧化劑的擋板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化劑還原電極模塊，其中一個(gè)或多個(gè)支撐件的部分彼此相鄰間隔，通過限定氣態(tài)氧化劑通道的一部分的間隔而分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化劑還原電極模塊，其中間隔大約是在1-50mm之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氧化劑還原電極模塊，其中間隔大約是20mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氧化劑還原電極模塊，其中間隔大約是10mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化劑還原電極模塊，其中對(duì)被允許通過氣態(tài)氧化劑入口而進(jìn)入到氣態(tài)氧化劑接收空間中的氣態(tài)氧化劑加壓以在氣態(tài)氧化劑接收空間中保持正壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化劑還原電極模塊，其被安裝到電化學(xué)電池的電化學(xué)電池外殼之中，所述電化學(xué)電池包括(i)離子導(dǎo)電介質(zhì)以及(ii)燃料電極，該燃料電極包括金屬燃料并且位于外殼中以便金屬燃料暴露于離子導(dǎo)電介質(zhì)以用電化學(xué)方式使金屬燃料氧化，以便氧化劑還原電極與燃料電極間隔；其中離子導(dǎo)電介質(zhì)在燃料電極與氧化劑還原電極的離子導(dǎo)電介質(zhì)面向側(cè)之間傳導(dǎo)離子以支持燃料電極和氧化劑還原電極處的電化學(xué)反應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的安裝到電化學(xué)電池外殼之中的氧化劑還原電極模塊，其中離子導(dǎo)電介質(zhì)是液體。
14.一種組件，該組件包括與包含燃料電極的燃料電極模塊相耦合的權(quán)利要求1的氧化劑還原電極模塊，該組件被配置成使氧化劑還原電極與燃料電極間隔，以便在浸入到離子導(dǎo)電介質(zhì)中時(shí)，使氧化劑還原電極的離子導(dǎo)電介質(zhì)面向側(cè)和燃料電極的金屬燃料暴露于離子導(dǎo)電介質(zhì)以用電化學(xué)方式使金屬燃料氧化，其中離子導(dǎo)電介質(zhì)在燃料電極與氧化劑還原電極的離子導(dǎo)電介質(zhì)面向側(cè)之間傳導(dǎo)離子以支持氧化劑還原電極與燃料電極之間的電化學(xué)反應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組件，進(jìn)一步包括電池蓋，該電池蓋包含被配置成與氧化劑還原電極模塊的氣態(tài)氧化劑入口相耦合的電池蓋氣態(tài)氧化劑入口，以便允許氣態(tài)氧化劑通過電池蓋而流動(dòng)到氧化劑還原電極。
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