金属空气电池系统以及车辆技术方案

本发明专利技术公开了金属空气电池系统以及车辆。该金属空气电池系统包括：电解液储存装置；金属空气电池装置，所述金属空气电池装置设置在所述电解液储存装置的顶部，并且所述金属空气电池装置包括多个金属空气电池以及电池盖板，其中，所述多个金属空气电池互相串联，且所述多个金属空气电池中的每一个均包括一个金属电极，所述电池盖板与至少两个所述金属电极相连；和电解液分配装置，所述电解液分配装置分别与所述电解液储存装置和所述金属空气电池装置相连，且所述电解液分配装置包括加热单元。该金属空气电池系统电池功率大、结构紧凑、缓解电池启动困难的问题、放电过程产生的杂质不易堵塞电池组件部件等优点的至少之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池领域，具体地，涉及金属空气电池系统以及车辆，更具体地，涉及以水溶液为电解质的金属燃料电池，特别涉及到大功率输出的铝空气电池。
技术介绍
金属空气电池是一种以空气中的氧为正极、金属或者金属合金为负极，中性或者碱性水溶液为电解质的金属燃料电池。金属空气电池在运行过程中通过消耗金属负极和空气中的氧气对外输出电能，是一种化学电源。经过多年的研究，金属空气电池的技术逐渐成熟，例如，铝空气电池中，已经有一些小功率的产品实现了商业化。然而，目前的大功率的金属空气电池仍有待改进。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：目前的大功率的金属空气电池普遍存在诸如电池结构复杂、可靠性低、环境温度低时电池启动困难、电池大电流放电时，电池温度容易过高、电池工作时产生的固体杂质容易堵塞电池内部管道等问题，因此阻碍了大功率金属空气电池的推广应用。专利技术人经过深入研究以及大量实验发现，这主要是由于目前的大功率金属空气电池结构设计存在缺陷，从而导致需要设置复杂的电解液供给管路实现电解液的供给。而复杂、流程较长的电解液供给管路，一方面会造成电池结构不紧凑，另一方面，由于金属空气电池一般均具有一定的适宜工作温度，因此当环境温度较低时，过于复杂的电解液供给管路不利于电解液的保温，从而造成低温时电池的启动困难。此外，大功率金属空气电池在工作时，需要对电池进行散热以防止温度过高，而复杂的结构也不适于加设散热装置。并且，现有的大功率金属空气电池，由于结构涉及过于复杂，难以对电池工作时产生的固体杂质进行有效过滤，进而容易造成电池内部管道堵塞。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种金属空气电池系统。根据本专利技术的实施例，该金属空气电池系统包括：电解液储存装置，所述电解液储存装置中限定出电解液存储空间；金属空气电池装置，所述金属空气电池装置设置在所述电解液储存装置的顶部，并且所述金属空气电池装置包括多个金属空气电池以及电池盖板，其中，所述多个金属空气电池互相串联，且所述多个金属空气电池中的每一个均包括一个金属电极，所述电池盖板设置在所述多个金属空气电池的顶部，并且所述电池盖板与至少两个所述金属电极相连；和电解液分配装置，所述电解液分配装置分别与所述电解液储存装置和所述金属空气电池装置相连，且所述电解液分配装置包括加热单元，所述加热单元用于对供给至所述金属空气电池中的电解液进行加热。根据本专利技术实施例的上述金属空气电池系统具有以下优点的至少之一：电池功率大、结构紧凑、可以高效实现电解液的加热，缓解电池启动困难的问题、放电过程产生的杂质不易堵塞电池组件部件等。加热单元可以实现对供给至金属空气电池中的电解液进行高效的加热，从而在节省加热单元能源消耗的前提下，保证供给至金属空气电池中的电解液具有较为适宜的温度。根据本专利技术的实施例，所述电解液分配装置包括：分液槽，所述分液槽设置在所述金属空气电池装置和所述电解液储存装置之间，并且所述分液槽包括：分液槽壳体，所述分液槽壳体中限定出封闭空间；多个分液槽连接口，所述多个分液槽连接口设置在所述分液槽壳体的顶部，并且所述多个分液槽连接口分别与所述多个金属空气电池一一对应连接，用于向所述金属空气电池中供给所述电解液；以及分液槽进液口，所述分液槽进液口设置在所述分液槽壳体上，以及电解液输送管路，所述电解液输送管路分别与所述电解液储存装置和所述分液槽进液口相连，且所述电解液输送管路与所述加热单元相连。由此，可以简便地实现电解液的均匀分配以及供给，有利于简化电解液供给管路，使该金属空气电池系统的结构更加紧凑。根据本专利技术的实施例，所述电解液分配装置进一步包括：驱动单元，所述驱动单元设置在所述电解液输送管路上。由此，可以进一步提高电解液供给的效率。根据本专利技术的实施例，所述驱动单元为泵。由此，有利于降低该金属空气电池系统的设备成本。根据本专利技术的实施例，所述分液槽进液口设置在所述分液槽壳体的底部。根据本专利技术的实施例，所述电解液分配装置进一步包括：过滤单元，所述过滤单元设置在所述电解液输送管路上，用于对所述电解液输送管路中的电解液进行过滤。由此，可以有效缓解电解液中电池反应生成的固体杂质堵塞管路的问题。根据本专利技术的实施例，所述电解液输送管路是由金属材料形成的。由此，便于加热单元对电解液输送管路中的电解液进行加热。根据本专利技术的实施例，所述加热单元包括选自下列的至少之一：加热电阻丝、换热翅片、换热盘管和涡流加热。由此，可以便捷地实现对电解液的加热，且不涉及复杂的加热结构，有利于进一步减小该金属空气电池系统的体积。根据本专利技术的实施例，所述金属空气电池进一步包括：金属空气电池壳体，所述金属空气电池壳体中设置有金属电极和至少一个空气电极；金属空气电池电解液入口，所述金属空气电池电解液入口设置在所述金属空气电池壳体的底部，并且所述金属空气电池电解液入口与所述分液槽连接口相连；金属空气电池电解液出口，所述金属空气电池电解液出口设置在所述金属空气电池壳体的侧壁上；以及电解液回收管路，所述电解液回收管路与所述金属空气电池电解液出口相连。由此，可以利用金属空气电池电解液出口与电解液回收管路的至少之一进一步加强反应后排出的电解液的散热。根据本专利技术的实施例，所述金属空气电池电解液出口与所述电解液回收管路的至少之一是由金属材料形成的。由此，可以进一步提高该金属空气电池的散热能力。根据本专利技术的实施例，所述金属空气电池电解液出口与所述电解液回收管路的至少之一是由铜、不锈钢、镍或者铁形成的。根据本专利技术的实施例，所述金属空气电池电解液入口与所述所述分液槽连接口是可拆卸连接的。根据本专利技术的实施例，所述金属空气电池电解液入口与所述所述分液槽连接口是通过螺纹相连的。根据本专利技术的实施例，所述金属空气电池包括两个所述空气电极，所述金属电极设置在所述两个空气电极之间，并且所述金属空气电池进一步包括：阻隔件，所述阻隔件设置在与所述空气电极相对应一侧的所述金属空气电池壳体的侧壁上。根据本专利技术的实施例，该金属空气电池系统进一步包括：散热组件，所述散热组件与所述金属空气电池装置相邻设置，以便对所述所述金属空气电池装置进行散热。由此，可以进一步提简化该金属空气电池系统的结构，提高散热效果。根据本专利技术的实施例，所述散热组件包括风扇。由此，可以降低该金属空气电池系统的设备成本。根据本专利技术的实施例，所述多个金属空气电池沿所述金属空气电池装置的长度方向平行设置，所述电池盖板上设置有多个通孔，所述金属电极穿过所述通孔并且固定在所述电池盖板上。由此，在需要更换金属电极时，可以简便地对固定在电池盖板上的多个金属电极进行统一更换，从而可以缩短停机维护时间，提高该金属空气电池系统的工作效率。根据本专利技术的实施例，所述金属空气电池系统进一步包括：导电片，所述导电片连接相邻两个所述金属空气电池的所述金属电极和所述空气电极。由此，可以简便地实现多个金属空气电池之间的串联。根据本专利技术的实施例，所述金属空气电池系统进一步包括：电解液回收槽，所述电解液回收槽分别与所述多个金属空气电池的所述电解液回收管路和所述电解液储存装置相连。由此，可以简便地实现反应后电解液的回收。根据本专利技术的实施例，所述电解液回收槽设置在所述金属空气电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属空气电池系统，其特征在于，包括：电解液储存装置，所述电解液储存装置中限定出电解液存储空间；金属空气电池装置，所述金属空气电池装置设置在所述电解液储存装置的顶部，并且所述金属空气电池装置包括多个金属空气电池以及电池盖板，其中，所述多个金属空气电池互相串联，且所述多个金属空气电池中的每一个均包括一个金属电极，所述电池盖板设置在所述多个金属空气电池的顶部，并且所述电池盖板与至少两个所述金属电极相连；和电解液分配装置，所述电解液分配装置分别与所述电解液储存装置和所述金属空气电池装置相连，且所述电解液分配装置包括加热单元，所述加热单元用于对供给至所述金属空气电池中的电解液进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种金属空气电池系统，其特征在于，包括：电解液储存装置，所述电解液储存装置中限定出电解液存储空间；金属空气电池装置，所述金属空气电池装置设置在所述电解液储存装置的顶部，并且所述金属空气电池装置包括多个金属空气电池以及电池盖板，其中，所述多个金属空气电池互相串联，且所述多个金属空气电池中的每一个均包括一个金属电极，所述电池盖板设置在所述多个金属空气电池的顶部，并且所述电池盖板与至少两个所述金属电极相连；和电解液分配装置，所述电解液分配装置分别与所述电解液储存装置和所述金属空气电池装置相连，且所述电解液分配装置包括加热单元，所述加热单元用于对供给至所述金属空气电池中的电解液进行加热。2.根据权利要求1所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述电解液分配装置包括：分液槽，所述分液槽设置在所述金属空气电池装置和所述电解液储存装置之间，并且所述分液槽包括：分液槽壳体，所述分液槽壳体中限定出封闭空间；多个分液槽连接口，所述多个分液槽连接口设置在所述分液槽壳体的顶部，并且所述多个分液槽连接口分别与所述多个金属空气电池一一对应连接，用于向所述金属空气电池中供给所述电解液；以及分液槽进液口，所述分液槽进液口设置在所述分液槽壳体上，以及电解液输送管路，所述电解液输送管路分别与所述电解液储存装置和所述分液槽进液口相连，且所述电解液输送管路与所述加热单元相连，任选地，所述分液槽进液口设置在所述分液槽壳体的底部。3.根据权利要求2所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述电解液分配装置进一步包括下列至少之一：驱动单元，所述驱动单元设置在所述电解液输送管路上，任选地，所述驱动单元为泵；过滤单元，所述过滤单元设置在所述电解液输送管路上，用于对所述电解液输送管路中的电解液进行过滤。4.根据权利要求2所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述电解液输送管路是由金属材料形成的。5.根据权利要求2所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述加热单元包括选自下列的至少之一：加热电阻丝、换热翅片、换热盘管和涡流加热。6.根据权利要求2所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述金属空气电池进一步包括：金属空气电池壳体，所述金属空气电池壳体中设置有金属电极和至少一个空气电...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯浪，胡广来，汪云华，李富宇，冯育俊，田程，和晓才，徐俊毅，
申请(专利权)人：云南冶金集团创能金属燃料电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53