[發明專利]大功率鋁-空氣電池系統

有效

• 申請號: 201210102835.9
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN103022595A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王為;齊燕玲
• 申請（專利權）人: 德陽東深新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06;H01M8/04;H01M8/02
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 黃宇燕;陳鴻蔭

技術領域????本發明涉及直接將化學能轉化為電能的裝置，尤其涉及以水溶液為電解質的金屬燃料電池，特別是涉及用鋁-空氣電池輸出大功率電能的裝置。

背景技術????鋁-空氣電池是一種新型高能化學電源，它以鋁合金為負極，空氣電極為正極、中性或堿性水溶液為電解液，電池運行過程中通過消耗鋁合金負極和空氣中的氧氣對外輸出電能。鋁-空氣電池不需充電，電池運行過程中可通過補充消耗的鋁合金負極材料以維持電池持續運行，故也稱為金屬燃料電池。中性鋁-空氣電池以食鹽水或海水為電解液，堿性鋁-空氣電池以氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液為電解液。

????在先中國專利91109160.2名為“中性鋁-空氣電池及其制備方法”公開了一種采用兩單體電池構成的電池組，這種電池組結構采用密封工藝制成，電池組使用過程產生的反應沉積物無法及時清除。

在先中國專利99251233.5名為“鋁空氣電池”公開了一種鋁空電池的結構，該結構采用整體組合式柵欄陽極，方便更換，同時組合式柵欄陽極可以移離電解液液面，以避免自行放電耗損陽極，并采用循環流動的電解液可以沖刷鋁板表面，避免反應沉積物遮蔽鋁板。但這種電池在工作時，因只有一個電池室，故電池電壓低，且反應沉積物隨電解液在電池內部流動，不易清除。

發明內容?????本發明要解決的技術問題在于避免上述現有技術的不足之處而提出一種大功率鋁-空氣電池系統及其液流方式，解決現有技術鋁-空電池沉淀物難以清除、電池組中單體電池間液流短路以及液流溫度控制等問題。

本發明為解決上述技術問題而提出的技術方案是，一種大功率鋁-空氣電池系統，包括單體鋁-空氣電池，而所述鋁-空氣電池至少是由兩個、彼此以電串聯或者電并聯連接成電池組；該電池組的下方設有兩個液流配置室，在該電池組的上方是配液器；所述各單體鋁-空氣電池經各自的出液管與所述液流配置室相通；該液流配置室經其各自的輸液管與泵液腔相通；所述泵液腔通過汲液管與液流泵相通，該液流泵的送液管與所述配液器相通；該配液器通過各進液管同位于其下方的各單體鋁-空氣電池相通；鋁-空氣電池系統運行時，分別調節與所述液流配置室相連接的所述出液管的出液管開關，控制所述電池組的電解液交替流入所述兩液流配置室之一，電解液在該液流配置室、泵液腔、配液器和電池組之間循環，而另一液流配置室則處于電解液靜置、沉淀物沉降處理過程中；位于該電池組外側的電能輸出端分別與所述電池組的空氣電極集流板和鋁合金電極集流板相連通，并對外供電。

所述各液流配置室是完全對稱的結構；所述各液流配置室分別設置有用于對電解液進行加熱或冷卻的加熱/冷卻管；所述各液流配置室的下部分別設置帶有開關的沉淀物排出管，在所述各液流配置室殼體底部、設有令沉淀物滑向所述沉淀物排出管一側的傾斜式結構。

所述泵液腔上設置有帶有開關的泵液腔清洗液進液管和泵液腔清洗液出液管，用于對所述裝置內部的清洗。

所述配液器包括配液槽、與該配液槽相適配的上蓋和位于該配液槽殼體外側的、用于顯示該配液槽內液面狀態的液面顯示器；所述配液槽是中部有上下可通透中空窗、四周為槽渠的槽形結構；與所述各單體電池連通的各進液管位于該槽渠底部；所述液流泵的送液管與槽渠連通；所述上蓋下表面有與所述配液槽的中空窗相適配的“口”字形的凸楞，當該上蓋蓋在所述配液槽上時，該凸楞恰好套住或嵌入所述配液槽的中空窗，構成氫氣傳輸通道；位于該配液器外部的電壓電流調節器、電流電壓顯示器和電能輸出端通過位于配液槽內的導電連接分別與該配液槽底部所述電池組的鋁合金電極集流板和空氣電極集流板相連；所述各單體電池產生的氫氣經由配液槽中空窗和上蓋的凸楞構成的氫氣傳輸通道，從設置在所述上蓋上的出氣口向外排出。