[實用新型]一種金屬空氣電池單體電解液循環通道及電堆電解液循環系統

有效

• 申請號: 201921777570.6
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN210576234U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 黃宗洪;曾玉府;陳寄喜
• 申請（專利權）人: 黃宗洪
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04186;H01M8/04276;H01M12/06;H01M12/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鄒劍峰

本實用新型公開了一種金屬空氣電池單體電解液循環通道及電堆電解液循環系統，電解液循環通道將入水口布置在反應腔體的底部，電解液從反應腔體的底部進入，然后逐漸充滿反應腔體，通過反應腔體的頂部溢流到回流腔體，最終從出水口流出，實現電解液的循環流通。多個金屬空氣電池單體級聯疊裝的電堆之間通過入水口和出水口直接對接連接形成電解液循環系統，只需要在電堆的最外側兩端通過管路連接電解液輸送設備和電解液回收設備，整個電堆的電解液管路更簡單，降低了電池內部損耗。

技術領域

本實用新型涉及金屬空氣電池技術領域，具體涉及一種金屬空氣電池單體電解液循環通道及電堆電解液循環系統。

背景技術

金屬空氣電池單體是以空氣中的氧為正極活性物質，以金屬為負極活性物質，以導電溶液為電解液，在正極催化劑的催化作用下發生化學反應而產生電能的一種化學電源。

為了保證金屬空氣電池放電反應的連續穩定，并且沖刷清除反應腔體內放電反應過程中產生的殘渣，需要保證電解液在電池正極和負極之間循環流動，目前金屬空氣電池電解液循環方式的缺點突出表現在如下五個方面：(1)電池單體反應腔體內的電解液流速及分布不均勻，導致反應腔體內的放電反應不均衡；(2)排渣不暢問題；(3)采用并聯方式的輸入電解液時，分液器的管路連接復雜，維護困難；(4)采用串聯方式的輸入電解液時，電堆在運行時各個單體間的液位不一致，有的單體在運行過程中由于反應腔體內的液位低于出水口而不能循環工作；(5)由于輸入端、輸出端的電解液均為串、并聯方式，均會因為液流短路而造成部分電能損耗。

實用新型內容

針對現有技術中的缺陷，本實用新型提供了一種金屬空氣電池單體電解液循環通道及電堆電解液循環系統，以解決現有的金屬空氣電池單體的電解液循環工作方式存在的由于電解液流速及分布不均勻導致的電極反應不完全、管道連接復雜、排渣困難、串聯輸入時電堆中各電池單體反應腔體內電解液液位上升不一致、電堆中電解液在輸入端、輸出端由于液流短路而進一步增大的損耗問題。

本實用新型通過以下技術手段解決了上述技術問題：

一種金屬空氣電池單體電解液循環通道，所述金屬空氣電池單體包括單體框架，所述電池單體電解液循環通道設置在所述單體框架內，所述電解液循環通道包括設置在所述單體框架內的反應腔體以及設置在單體框架上與反應腔體內部連通的入水口和出水口；

所述反應腔體頂部通過溢流口與回流腔體連通，所述入水口和出水口均位于所述反應腔體的底部設置；

電解液從所述入水口進入所述反應腔體后，通過頂部的所述溢流口流經所述回流腔體后從出水口流出。

進一步，所述回流腔體位于反應腔體的兩側設置，兩組所述出水口分別位于回流腔的底部。

進一步，所述入水口位于所述反應腔體的底部中間設置。

進一步，所述反應腔體的底部為漏斗形的斜坡，所述斜坡的最低位置對接到所述入水口設置。

進一步，所述電解液循環通道還包括設置在所述單體框架上的呼吸口，所述呼吸口位于所述回流腔體上方，并與所述反應腔體的內部相連通。

進一步，所述溢流口與回流腔體之間水平設置有臺舌結構的溢流平臺。

進一步，所述單體框架內與電解液接觸的接觸面上設有超疏水涂層，超疏水涂層采用耐高溫耐強堿的超疏水材料涂敷，避免受到電解液的強堿腐蝕而從單體框架上剝離。