用于更换电解质的停站和方法技术

本发明专利技术的方面涉及用于更换电池中的电解质的系统。该系统包括：用于容纳外接电解质的第一箱和用于接收机载电解质的第二箱。该系统还包括：流体管道，以将第一箱和第二箱连接到电池；和控制器，以控制将机载电解质从电池转移到第二箱并且控制将外接电解质从第一箱转移到电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
金属-空气电气单元是本领域内已知的。该等金属-空气单元或电池包括由诸如铝、锌、锂、铍、钙等之类的材料制成的金属阳极和气体扩散阴极。在电池中产生电力的化学反应是金属阳极在存在电解质(水性或非水性)情况下的氧化。电解质用于在阴极和阳极之间转移离子。在一些情况下，电解质还可以用于洗掉覆盖阳极的反应产物(即，金属的氧化物)，从而使得阳极的氧化反应能够继续并且使得电池能够提供电力。随着反应进行，电解质中反应产物的量增加，电解质降级并且必须由新的电解质更换该等电解质。反应的副产物之一是热。氧化反应是放热反应，使电解质的温度升高。电池的效率取决于电解质的温度。例如，铝-空气电池高效操作的最佳电解质温度范围是50-80℃。因此，在最佳电解质温度范围内开始操作金属-空气电池并且将电解质的温度保持在该范围内是有益处的。金属空气电池可以在车辆中、或者诸如不间断电源(UPS)、远程离网站点、或发电机之类的固定设备中组装。
技术实现思路
本专利技术的方面可以涉及用于更换电池中的电解质的系统。该系统可以包括：用于容纳外接电解质的第一箱和用于接收机载电解质的第二箱。该系统还可以包括：流体管道，以将第一箱和第二箱连接到电池；和控制器，以控制将机载电解质从电池转移到第二箱并且控制将外接电解质从第一箱转移到电池。本专利技术的其它方面可以涉及用于更换电池中的电解质的方法。该方法可以包括：检查金属-空气电池中的机载电解质的性能并且当该性能低于性能的第一阈值时，由外接电解质更换机载电解质。更换机载电解质可以包括：将机载电解质从金属-空气电池转移到用于更换电池中的电解质的系统中所包含的第二箱并且将外接电解质从用于更换电池中的电解质的系统中所包含的第一箱转移到金属-空气电池。附图说明视作本专利技术的主题在说明书的结论部分中特别指出并且明确要求保护。然而，就操作的组织和方法、及其目的、特征、和优点而言，结合以下参照附图阅读的详细描述，能够对本专利技术有最佳理解，在附图中：图1是根据本专利技术的一些实施例的用于更换机载电解质的示例性服务站的高级别方框图；图2是根据本专利技术的一些实施例的用于更换金属-空气电池中的机载电解质的示例性系统的高级别方框图；图3是根据本专利技术的一些实施例的更换金属-空气电池中的机载电解质的方法的流程图。应当领会，为了描述的简单明了，附图中所示的元件不必成比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件放大。此外，在适当的时候，附图标记可能在多附图之间重复，以指示对应或相似的元件。具体实施方式在以下详细描述中，阐述了多个特定细节以提供对本专利技术的充分理解。然而，本领域技术人员应当理解，可以在不具备这些特定细节的情况下实施本专利技术。在其它情况下，未对众所周知的方法、过程和部件进行描述，以免混淆本专利技术。正如通过以下讨论显而易见的那样，除非另有具体描述，尽管并不在该方面对本专利技术的实施例构成限制，但是应当领会，利用诸如例如“处理”、“计算”、“估算”、“确定”、“建立”、“分析”、“分配”、“检查”、“接收”、“选择”、“比较”、“报告”、“记录”、“检测”、“导致”、“存储”等之类术语的讨论指的是将被表示为计算机寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量操作和/或转换成被类似地表示为计算机寄存器和/或存储器或者可以存储指令以执行操作和/或过程的其它信息非暂时性存储介质内的物理量的其它数据的计算机、计算平台、计算系统、或其它电子计算装置的操作(多项操作)和/或过程(多个过程)。尽管本专利技术的实施例不限于该方面，但是当在本文中使用时，术语“多个”可以例如包括“多个”或“两个或多个”。术语“多个”可以在整个说明书中使用以描述两个或多个部件、装置、元件、单元、参数等。除非明确描述，否则本文中所描述的方法实施例不限于特定的顺序或序列。此外，所描述的方法实施例或其元件中的一些能够同时、在相同时间点或同步发生或执行。当在本文中使用时，术语“存储单元”可以表示被配置成存储数据(例如，视频录像)的任何设备、装置、系统和/或装置阵列。存储单元可以包括大容量存储装置，例如安全数字(SD)卡、光学存储装置(例如CD、DVD、或光盘)；磁性存储装置(例如磁带)、硬盘、独立磁盘冗余阵列(RAID)、直接附接存储(DAS)、存储区域网(SAN)、网络附接存储(NAS)等。每个存储单元可以包括向存储器写数据以及从存储单元读数据以便进一步使用的能力，例如当受到请求(例如，当需要调查事件时)时，可以从存储单元读取视频文件。存储单元可以实际定位于组织机构(多个组织机构)中，例如多个硬盘实际定位于IT储藏室中，或者可以通过网络连接(例如存储区域网(SAN)或网络附接存储(NAS))供组织存取。本专利技术的一些方面可能涉及用于更换金属-空气电池(例如，在车辆中或任何其它设备中组装的金属-空气电池)中的电解质的系统和方法。电池中或者与电池相关联的箱中的电解质可以处于至少两种状态：已参与氧化反应的已用电解质或者尚未参与氧化反应的新的电解质。电池或与电池相关联的箱中所含有的已用电解质和新的电解质在本文中都可以被称为“机载”电解质。根据本专利技术的一些实施例的系统(例如，服务站)可以通过存储于与该系统相关联的至少一个箱中的电解质来更换机载电解质。该等电解质在本文中可以被称为“外接”电解质。根据本专利技术的实施例，可以在至少两种不同的情况下更换机载电解质。当电解质中的碱性聚集(例如，离子)下降到阈值以下，减慢化学反应速率并且进而电解质中不期望的反应产物的量增加超过第二阈值，进而进一步减慢化学反应速率时，已用机载电解质可以由新的外接电解质更换。在一些情况下，金属-空气电池中的电解质可以被用作用于保温的热电池(例如用于加热车辆的乘客舱或者诸如司机座之类的电动车辆的其它部件)或者主电池(例如，锂电池)。箱中的电解质可以被预热或者可以在期望的温度范围(例如，30-100℃之间或50-80℃之间)内被引入电池或者与电池相关联的箱中。可以根据期望的用途来确定期望的温度。例如，当电解质被用作用于热电池中的蓄热液体时，外接电解质可以被加热至相对较高的温度，例如超过80℃。在又一个例子中，当电解质将被用于金属-空气电池中的化学反应(并且可选地还作为蓄热液体)时，电解质可以被加热至最佳的金属-空气电池的操作温度范围，例如对于铝-空气电池而言是50-80℃。冷机载电解质(已用或未使用)可以在根据本专利技术的实施例的服务站中更换为受热外接电解质。该系统可以为固定或移动的，并且可以服务于由至少一个金属-空气电池供电或者包括该至少一个金属-空气电池的各种类型的设备。该系统可以同时服务于超过一个的电池或设备。可以至少部分地由金属-空气电池供电的装置10(移动(例如，电动车辆或混动车辆)或固定(例如，不间断电源(UPS)、远程离网站点、或发电机))示于图1中。该等设备可以进入服务站以用于更换机载电解质或者可以将移动服务站发送至该设备以用于更换机载电解质。根据本专利技术的一些实施例，该设备可以通过其中所包含的连接器连接到电解质更换系统中所包含的连接管，以用于更换电解质。在将设备的连接器连接到连接管之后，与设备的金属-空气电池相关联的控制器与更换系统的控制器之间可以建立通信连接。该设备的控制器可以通过有线或无线通信通道来传输与机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于更换金属‑空气电池中的电解质的系统，包括：用于容纳外接电解质的第一箱；用于接收机载电解质的第二箱；流体管道，所述流体管道将所述第一箱和所述第二箱连接到所述电池；和控制器，所述控制器控制将机载电解质从所述电池转移到所述第二箱并且控制将外接电解质从所述第一箱转移到所述电池。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 US 61/948,080;2014.04.01 US 61/973,3151.一种用于更换金属-空气电池中的电解质的系统，包括：用于容纳外接电解质的第一箱；用于接收机载电解质的第二箱；流体管道，所述流体管道将所述第一箱和所述第二箱连接到所述电池；和控制器，所述控制器控制将机载电解质从所述电池转移到所述第二箱并且控制将外接电解质从所述第一箱转移到所述电池。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一箱包括加热元件并且所述控制器被配置成将外接电解质的温度控制在预定温度范围内。3.根权利要求1所述的系统，所述系统还包括用于容纳受热外接电解质的第三箱，其中所述第三箱包括加热元件并且所述控制器被配置成将所述第三箱中的外接电解质的温度控制在预定温度范围内。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述系统还包括第一单元，以指示所述管道与所述电池的连接是否安全。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述系统还包括通信单元，所述通信单元与所述电池的控制器通信，以接收所述电池中电解质状态的指示。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述控制器被配置成在来自所述第一单元的指示不是“安全”时防止在所述系统与所述电池之间转移电解质。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括：中间电解质箱；和废料电解质箱。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制器被配置成将机载电解质从所述电池转移到所述中间电解质箱，以用于根据阈值来检查电解质的质量。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置成在机载电解质的质量超过阈值时将机载电解质转移到所述第二箱，并否则将机载电解质转移到所述废料箱。10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括：第一阀，控制将外接电解质从所述电池转移到所述第二箱；第二阀，控制将机载电解质从所述第一箱转移到所述电池。11.根据权利要求3所述的系统，还包括：第一阀，控制将冷机载电解质从所述电池转移到所述第二箱；和第二阀，控制将受热外接电解质从所述第三箱转移到所述电池。12.根据权利要求7所述的系统，还包括：第三阀，控制将机载电解质从所述电池转移到所述中间电解质箱；第四阀，控制将机载电解质从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿夫拉汉姆·亚德加尔，以色列·米勒，德克尔·齐东，阿维夫·齐东，
申请(专利权)人：斐源有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL