用于管理一个或更多电化学电池中含水量的系统(每个电化学电池包括多个电极和液态离子导电介质)包含用于接收与电化学电池关联的潮湿气相的第一气相导管。系统还包含与第一空气导管连通且配置用于从潮湿气相提取水的干燥器单元。系统附加地包含加热器，用于选择性地加热干燥剂，以选择性地从干燥器单元释放被提取的水。系统进一步包含返回导管，返回导管将干燥器单元连通到离子导电介质，以用于接收来自干燥器单元的被提取的水，且将被提取的水引导到离子导电介质。还公开了其它关联的系统和方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 先前申请的香叉引用 本申请要求于2013年2月11日提交的美国临时申请序列号61/763, 423的权益， 并通过引用方式将其整体并入于此。
本专利技术总体上设及电化学电池，且更具体地设及利用离子导电介质的电化学电 池。
技术介绍
许多类型的电化学电池利用液态离子导电介质来支持电池内的电化学反应。电 化学电池可利用禪合到燃料电极（包括任何合适的燃料）的吸气式氧化剂电极。例如，金 属-空气电化学电池系统可包括多个电池，每个电池具有用作在该处金属燃料被氧化的阳 极的燃料电极、W及在该处来自环境空气的氧被还原的吸气式氧化剂还原电极。在运种电 池中的液态离子导电介质可在电极之间传送被氧化/还原的离子。 在各种液态离子导电介质中，从离子导电介质的蒸发、电解（例如在再充电时分 解水）或其它水分损耗对于电化学电池可能是有害的。例如，离子导电介质的盐化可阻塞 电化学电池的氧化剂电极，从而降低其性能或在极端情况下导致功能丧失。运种盐化或其 它故障可能发生在例如氧化剂电极的空气侧或其部分过度干燥的情况下。另外，离子导电 介质中含水量的减少会减少介质的溶解容量（即它溶解溶质的能力），或者增加介质中溶 质的百分比浓度。 据此，本申请中的公开内容力争除控制与其吸气式氧化剂电极关联的湿度之外， 便于保持电化学电池中所期望的含水量。 当本公开内容的最初示例设及包括吸气式电极的电化学电池，但是运不旨在于用 任何方式进行限制。本专利技术可被采用于任何包括液态离子导电介质的电化学电池中。例 如，容量和尺寸的宽范围内的富水式电池（例如铅酸电池、儀儒电池）在本领域是已知的。 运些经常是通气电池，其包括通气孔或低压释放阀W释放由于电解在水分解时形成的氧气 和氨气。电解液的损耗（例如通过蒸发和/或电解）必须通过日常维护来定期替换。本 领域已知的向电池补充水的各种手段包含手动添加、高压注入手动添加和单点电池供水系 统。单点电池供水系统包括经由管道连接到与每个电化学电池关联的水阀组件的液态水库 或水槽。运种电池供水系统在本领域中是熟知的，例如美国专利或申请公开号4, 386, 141 ; 5, 284, 176 ;5, 453, 3：34 ;6, 164, 309 ;6, 786, 226 ;7, 040, 431 ;7, 556, 056 ;2006/0281000 和 2011/0236730。每个阀组件可包括机械级控制阀（通常为浮阀），W用于一旦到达预定的电 解液液面，就切断水流。经常，运些机械阀会故障或卡住，且液态水不受阻碍地流动。运尤 其对于含水碱性电池（例如儀儒电池）是成问题的，因为干燥的盐经常阻塞阀。为了避免 运样，开发经由高压爆裂操作的阀是本领域已知的。然而，运种高压系统通常对累的功率 和长期可靠性两者有要求。 据此，本申请中的公开内容提供了无源水管理系统，W用于保持在包括液态离子 导电介质的任何电化学电池中的含水量，而不需要累、液态水库和机械液面控制阀。
技术实现思路
根据实施例，用于管理一个或更多电化学电池中的含水量的系统（每个电化学电 池包括多个电极和液态离子导电介质）包含用于接收与电化学电池关联的潮湿气相的第 一气相导管。系统还包含与第一空气导管连通且配置用于从潮湿气相中提取水的干燥器单 元。系统附加地包含加热器，W用于选择性地加热干燥剂，W选择性地从干燥器单元释放提 取的水。系统进一步包含将干燥器单元与离子导电介质连通的返回导管，W用于接收来自 干燥器单元的提取的水，并将被提取的水引导到离子导电介质。 根据另一个实施例，用于管理一个或更多电化学电池中的含水量的方法（每个电 化学电池包括多个电极和液态离子导电介质）包含在干燥器单元中接收来自一个或更多 电化学电池的潮湿空气。方法还包含经由干燥器单元从潮湿空气中提取水。方法附加地包 含选择性地加热干燥器单元，W选择性地从干燥器单元释放提取的水。方法进一步包含将 来自干燥器单元的提取的水引导到离子导电介质。 W11] 根据另一个实施例，电化学电池系统包含电化学电池，电化学电池包括燃料电极、 液态离子导电介质、空气腔、W及具有面向离子导电介质的一个表面和面向空气腔的相反 表面的氧化剂还原电极。系统还包含用于从电化学电池的空气腔接收潮湿空气的第一空气 导管。系统附加地包含与第一空气导管连通且配置用于从潮湿空气提取水的干燥器单元。 系统附加地包含加热器，用于选择性地加热干燥器单元，W选择性地从干燥器单元释放提 取的水。系统进一步包含将干燥器单元与离子导电介质连通的返回导管，W用于接收来自 干燥器单元的提取的水，且将被提取的水引导到离子导电介质。 根据另一个实施例，用于管理多个电化学电池中的含水量的系统（每个电化学电 池包括多个电极和液态离子导电介质）包含用于储存水的干燥器单元。系统还包含加热 器，用于选择性地加热干燥器单元，W选择性地从干燥器单元释放水蒸气。系统进一步包含 多个返回导管，每个返回导管与相应电池关联，W将干燥器单元连通到每个电池的离子导 电介质，W用于接收来自干燥器单元的水蒸气。每个返回导管被配置为通过液态离子导电 介质的上升液面而被阻挡，从而向水蒸气的流提供背压，使得水蒸气优先地流到未被阻挡 的一个或多个返回导管。 根据另一个实施例，用于管理多个电化学电池中的含水量的方法（每个电化学电 池包括多个电极和液态离子导电介质）包含在干燥器单元中储存水。方法还包含选择性地 加热干燥器单元，W选择性地从干燥器单元释放水蒸气。方法进一步包含将来自干燥器单 元的水蒸气引导到多个返回导管，每个返回导管与相应电化学电池关联。每个返回导管被 配置为通过液态离子导电介质的上升液面而被阻挡，从而向水蒸气的流提供背压，使得水 蒸气优先地流到未被阻挡的一个或多个返回导管。 本专利技术的其它方面将会从下面的【具体实施方式】、附图和所附权利要求中变得显而 易见。【附图说明】 本专利技术的实施例现在将仅通过示例的方式来描述，参考所附示意图，其中对应的 参考符号指示对应的部分，且其中： 图1示意性地图示了具有配置为与水管理系统禪合的浸入式氧化剂还原电极的 电化学电池的实施例； 图2示意性地图示了配置为与水管理系统禪合的电化学电池的另一实施例；[001引图3图示了可与诸如图1和图2所示的那些电化学电池之类的电化学电池禪合的 水管理系统的实施例；W及 图4示意性地图示了包含由共同水管理系统禪合的多个电化学电池的电化学电 池系统。【具体实施方式】 下面详细描述的电池水管理系统是根据实施例的，其中电化学电池包括吸气式的 氧化剂电极。根据运样的实施例，水管理系统提供了保持电化学电池中的含水量和控制与 吸气式电极关联的湿度的两个功能。然而，可被理解的是，有关的系统可被采用用于不包括 吸气式电极的电化学电池中，其中主要功能是保持在电化学电池之内的含水量。根据运样 的实施例，控制吸气式电极的湿度变得不必要。 图1图示了电化学电池100的实施例的截面示意图。如图所示，电化学电池100的 部件可至少部分容纳在关联的外壳110中。电池100利用液态离子导电介质，液态离子导 电介质被容纳在外壳110之内，且被配置为在其中循环W传导在电池100之内的离子。虽 然有时离子导电介质可W在外壳110内大体上静止，诸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于管理一个或更多电化学电池中的含水量的系统，每个电化学电池包括多个电极和液态离子导电介质，所述系统包括：第一气相导管，用于接收与所述电化学电池关联的潮湿气相；干燥器单元，与第一空气导管连通，且配置用于从所述潮湿气相中提取水；加热器，用于选择性地加热干燥剂，以选择性地从所述干燥器单元释放提取的水；以及返回导管，将所述干燥器单元连通到所述离子导电介质，用于接收从所述干燥器单元提取的水，且将所述提取的水引导到所述离子导电介质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·弗里森，P·卡拉尔，
申请(专利权)人：流体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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