[實(shí)用新型]金屬空氣電池測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720940293.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207021341U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)慶;趙立偉;王作鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新材料與產(chǎn)業(yè)技術(shù)北京研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H01M8/04313
• 分類(lèi)號(hào): H01M8/04313;H01M8/0432;H01M8/04537
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 嚴(yán)政,劉依云

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及金屬空氣電池測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

金屬空氣電池是一種半燃料電池，它是以具有反應(yīng)活性的鋰、鎂、鋁、鋅等金屬為負(fù)極活性物質(zhì)，空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，氧氣通過(guò)氣體擴(kuò)散電極(簡(jiǎn)稱(chēng)空氣電極)到達(dá)氣-液-固三相界面與金屬活性物質(zhì)反應(yīng)而放出電能的電池產(chǎn)品。金屬空氣電池具有較高的能量密度，其容量大、比能量高、工作電壓平穩(wěn)、使用壽命長(zhǎng)、使用時(shí)安全可靠、原材料豐富并可再生利用、價(jià)格低廉等強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，其既可用于救災(zāi)、搶險(xiǎn)及野外等應(yīng)急照明和通訊方面，又可用作電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池。在國(guó)家新能源政策的鼓勵(lì)和牽引下，金屬空氣電池將有望突破鋰離子電池的瓶頸，成為21世紀(jì)理想的動(dòng)力電池。

目前對(duì)于金屬空氣電池的研究也比較多，主要集中在空氣電極催化材料、負(fù)極合金電極材料等方面，對(duì)空氣電池性能的改善具有很好的促進(jìn)作用，對(duì)空氣電池的應(yīng)用也起到了很好的探索作用。但是，目前的金屬空氣電池測(cè)試裝置缺乏對(duì)電池材料及電池系統(tǒng)進(jìn)行綜合測(cè)試分析。對(duì)電池材料綜合性能及電池模塊還不能進(jìn)行系統(tǒng)有效的評(píng)價(jià)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的金屬空氣電池測(cè)試裝置對(duì)電池材料及電池系統(tǒng)缺乏綜合測(cè)試分析的問(wèn)題，提供一種金屬空氣電池測(cè)試裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)金屬空氣電池系統(tǒng)的綜合測(cè)試分析，對(duì)電池材料綜合性能及電池模塊進(jìn)行系統(tǒng)有效的評(píng)價(jià)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種金屬空氣電池測(cè)試裝置，其中，該裝置包括：電池模塊和檢測(cè)模塊；其中，電池模塊包括電池組1、空氣循環(huán)散熱系統(tǒng)2和電解液循環(huán)系統(tǒng)3；其中，電池組1包含多個(gè)電池單體，用于進(jìn)行金屬空氣電池反應(yīng)；空氣循環(huán)散熱系統(tǒng)2位于電池組1的外圍，用于促進(jìn)金屬空氣電池反應(yīng)過(guò)程中氧氣的供應(yīng)，以及電池組1的通風(fēng)散熱；電解液循環(huán)系統(tǒng)3與電池組1通過(guò)管道連通，用于提供或?qū)С鲭娊庖海粰z測(cè)模塊包括分別與電池模塊相連接的電解液測(cè)試系統(tǒng)4、原位檢測(cè)系統(tǒng)5、氣體收集處理系統(tǒng)6、電壓電流檢測(cè)系統(tǒng)7、電池性能測(cè)試系統(tǒng)8和溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)9。

優(yōu)選地，所述電池組1由多個(gè)電池單體通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行組合。

優(yōu)選地，所述電池組1設(shè)置有透明視窗11，用于觀察電池單體內(nèi)部。

優(yōu)選地，電解液循環(huán)系統(tǒng)3包括電解液槽31、循環(huán)泵32和過(guò)濾裝置33；其中，電解液槽31用于盛放電解液；循環(huán)泵32與電解液槽31和電池單體相連通，用于將電解液輸送至電池組1的電池單體內(nèi)；過(guò)濾裝置33位于電解液槽31的上部，用于將金屬空氣電池反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的固體物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾。

優(yōu)選地，所述電解液測(cè)試系統(tǒng)4包括取樣池41和電解液測(cè)試裝置42；所述取樣池41與電解液槽31和電池組1的連接管道相連通，用于對(duì)電解液進(jìn)行取樣；所述電解液測(cè)試裝置42與取樣池41相連接，用于分析電解液的成分和碳酸化程度。

優(yōu)選地，所述原位檢測(cè)系統(tǒng)5包括原位拉曼光譜分析儀、原位掃描電鏡和原位紅外光譜儀中的一種或多種，用于對(duì)反應(yīng)過(guò)程及產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和分析。

優(yōu)選地，所述氣體收集處理系統(tǒng)6包括氣體收集箱61和氫氣檢測(cè)器62；其中，氣體收集箱61與電池模塊相連通，用于收集電池模塊釋放的氫氣；氫氣檢測(cè)器62與氣體收集箱61相連接，用于檢測(cè)反應(yīng)過(guò)程中釋放氫氣量。

優(yōu)選地，所述電壓電流檢測(cè)系統(tǒng)7包括電壓電流檢測(cè)器，用于對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的電壓電流進(jìn)行檢測(cè)。

優(yōu)選地，所述電池性能測(cè)試系統(tǒng)8包括電池充放電測(cè)試儀，用于對(duì)電池的電性能進(jìn)行分析測(cè)試。

優(yōu)選地，所述溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)9包括溫度檢測(cè)裝置和冷卻系統(tǒng)；其中，冷卻系統(tǒng)與溫度檢測(cè)裝置和電池模塊相連接，通過(guò)溫度檢測(cè)裝置的控制，對(duì)電池組的殼體及電解液進(jìn)行冷卻；溫度檢測(cè)裝置與電池模塊和冷卻裝置相連接，用于對(duì)電池組的殼體以及電解液的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過(guò)設(shè)置電解液測(cè)試系統(tǒng)、原位檢測(cè)系統(tǒng)、氣體收集處理系統(tǒng)、電壓電流檢測(cè)系統(tǒng)、電池性能測(cè)試系統(tǒng)和溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)，能夠?qū)饘倏諝怆姵氐碾娦阅苓M(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)。對(duì)于電池在反應(yīng)過(guò)程中的電壓、電流、溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和評(píng)價(jià)，對(duì)于反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體能夠進(jìn)行收集和分析，收集的氣體可以加以利用，例如可以用于氫氧燃料電池等。對(duì)于電池的負(fù)極材料、電解液材料、電池的反應(yīng)條件能夠進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的金屬空氣電池測(cè)試裝置。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1、電池組11、透明視窗2、空氣循環(huán)散熱系統(tǒng)