一种铝空气电池、电池组及发电机组制造技术

本发明专利技术公开了一种铝空气电池、电池组及发电机组，包括电池主体，电池主体通过引出条和与正极板接触导通的形式形成串联，并成为电池组，同时电池组上的多个负极板通过单个绝缘板连接为一体，也插入到同一个液箱里面，多个电池组通过串联或者并联，并使用同一个液箱，形成能够统一控制的发电机组。本发明专利技术改进电池连接形式，相对于现有技术的导通，在操作和加工工艺上更加简单，更换铝极板时也更加方便易行，大大降低故障风险；能够快速断电和通电，不会造成阻塞故障，更加安全；通过设置凸台，防止正极接触短路，且抵消相向膨胀的作用，使得电池组整体的结构更加紧凑，利于小型化；可组合成电池组和发电机组，适宜于多层次需求。

【技术实现步骤摘要】
一种铝空气电池、电池组及发电机组
本专利技术涉及化学电池
，特别涉及一种铝空气电池、电池组及发电机组。
技术介绍
铝空气电池是一种清洁的新能源电池，通过电解液与铝的电化学反应得到电能。在化学能转化成电能的过程中，铝作为电池的负极，设置成板状的电极板，在反应过程中会不断地被消耗。由于该化学反应中每个单体电池只能产生1V左右的直流电压，所以在使用过程中通过多个单体电池串联成电池组，根据具体串联电池单体的数量得到12V、24V、48V、96V等电压。现有技术中电池组的多个单体电池之间多采用金属线焊接的方式进行串联。这种连接方式会造成如下问题：需要针对每个单体电池进行焊接，所以加工工艺复杂，耗费工时过多，从而制造成本上升；焊接点过多导致故障点很多；因为电池的铝极板为负极，在电池使用过程中由于化学消耗而需要更换铝极板，这就导致每次更换后都需要重新焊接才可以进行下次使用，造成了严重的不可操作性；另外，为了使用方便，将多个单体的电池在结构和设置上整合成一个整体，作为电池组使用。这种会造成如下问题：铝极板在更换时需要全部换掉，而铝极板是完全浸泡在电解液中的，逐块更换，操作复杂，非常耗费时间和精力；同时二次更换时电解液泄露的风险，并且在逐块更换铝极时易造成擦挂，导致相邻两个单体电池的铝极相通，造成短路等电气故障。还有，现有技术中采用单个电池(或多个电池同时)与下体液箱或液管通过拔插的方式连接起来，从而形成一个完整的电堆系统。这种结构形式存在如下问题：单体电池与下部液管或液箱连接处需进行密封，长期使用或多次拔插易造成漏液；电堆在发电过程中，如果外部想停止用电，需将铝极和电解液进行分离，常用的方式为分离电解液，由于插接方式的电解液只能利用自身重力或其他加压设备通过连接处的通道向下流动容易造成流速缓慢，断电过程过长，浪费铝材料等缺点。同样，在需要电池工作时，使电解液充满单体电池的液腔一样会造成此种问题；电堆在化学反应过程中的产物(三氧化二铝)在电解液循环过程中也有阻塞进出液通道的故障可能性。同时，由于电解液流动需带走化学反应的产物(三氧化二铝)为保证电解液的流动顺畅，需在整个电堆外部增加一个水泵系统。由于水泵系统给予液体的压力，且每个单体电池的液体腔内在反应过程中会产生一定量气体，这就导致单体电池的液体腔会向两侧膨胀，而电堆相邻两个单体电池的液体腔膨胀导致电堆的相邻两个单体电池间距增加(液体腔外侧为正极，如果接触会导致短路等电气故障)，这导致了电堆外形尺寸的大幅增加。而电堆外形尺寸大幅增加后不便于产品的小型化，从而影响产品后期加工生产及用户使用局限。
技术实现思路
有鉴于
技术介绍
中提出的问题，本专利技术所要解决的技术问题之一是提供一种铝空气电池。本专利技术的技术方案如下：一种铝空气电池，包括电池主体，该电池主体包括电池液腔体，所述电池液腔体内插有铝极板，所述铝极板上设置有负极板，所述电池液腔体上设置有正极板，所述正极板覆盖在所述电池液腔体的前后表面，在每块所述正极板的外表面设置有多个采用绝缘材料制成的凸台，每个所述正极板上连接有具有导电性的引出条，所述负极板作为所述电池液腔体的封口盖板设置在所述铝极板的上端，所述负极板的两端向外延伸形成可与所述引出条导通的负极接触段，所述负极接触段下方的所述电池液腔体上设置有弹性件。采用以上方案，通过多个单体电池在位置上并列设置，并通过串联成一体形成电池组。每个单体电池通过电池液腔体来盛装电解液，并在该电解液中浸入铝极板进行反应。铝极板通过与电解液反应为电流提供电子，并通过负极板流出，同时负极板也作为电池液腔体上端口的端盖使用，起到封闭效果。正极板上的引出条连接到后方相邻的负极板，具体地是通过正极接触段和对应的负极接触段接触导通。弹性件提供一个向上的力直接作用在正极接触段上。凸台的作用是一方面通过加强正极板的结构强度，一方面通过相邻两个电池液腔体上对应的一对抵触，将膨胀产生的力相互抵消，减少膨胀量，进而使得整体在结构上可以更加紧凑，整体电池组的体积更小。进一步，为了保证相邻两个单体电池之间串联导通的稳定性，所述引出条的数量为两个，且分别在所述正极板的左右两端。进一步，为了便于设置，且可以通过负极板压装的方式来提高正极板和负极板连接导通的稳定性，所述引出条的上端向后倾斜延伸，并弯折形成正极接触段。进一步，为了便于安装密封圈，所述负极板的前后侧面上分别设置有一条安装槽，该安装槽沿左右方向通体设置。进一步，为了使得凸台之间接触良好，且利于空气流通，所述凸台呈“十”字形。进一步，为了便于获得材料，所述弹性件为橡胶块或者弹簧。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种根据所述铝空气电池制成的铝空气电池组，多个所述电池主体依次并排设置，并连接形成电池组主体，每个所述电池主体上的所述引出条与后面相邻一个所述电池主体上的负极接触段接触导通，所述负极接触段位于所述引出条的上方，且所述弹性件弹性作用在所述引出条上，所有所述电池液腔体的下端连接到同一个液箱上，且所有所述电池液腔体均与所述液箱接通，所有所述负极板固设在同一块绝缘外壳板上。本技术方案中，将单体的铝空气电池根据自身的结构特征，依次叠合连接做成电池组。具体地是通过引出条与负极接触段接触导通，形成通路，弹性件提供一个向上的力直接作用在正极接触段上。绝缘外壳体通过将所有负极板固定在上面，便于安装和拆卸，实现一体式插拔，同时也避免了短路的危险。所有电池液腔体通过接通到同一个液箱上，使得电池液腔体内电解液的灌入和放出都同时进行，便于控制。本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种根据所述铝空气电池组制成的铝空气发电机组，多个所述电池组主体通过并联或者串联形成发电机组主体，所有所述液箱相互接通，且设置有水泵接通到该液箱内，所述发电机组主体旁设置有冷却系统，所述发电机组主体电连接有机组控制系统和逆变系统。本技术方案中通过多个电池组连接形成发电机组，可以作为一个整体的，电量更强大的电源使用，同时为了维护整体发电机组的有效安全运转，将所有液箱连通，便于整体控制，设置冷却系统进行降温，机组控制系统对供电进行控制，逆变系统用于直流交流转换。有益效果：本专利技术改进电池连接形式，相对于现有技术的导通，在操作和加工工艺上更加简单，更换铝极板时也更加方便易行，大大降低故障风险；通过绝缘外壳板将所有负极板形成一体，插拔安全，更加省时省力；将所有电池液腔体接通到同一个液箱内，能够快速断电和通电，不会造成阻塞故障，更加安全；通过设置凸台，防止正极接触短路，且抵消相向膨胀的作用，使得电池组整体的结构更加紧凑，利于小型化；可组合成电池组和发电机组，适宜于多层次需求。附图说明图1是本专利技术中一个铝空气电池单体的结构示意图。图2是本专利技术中一个电池组的结构示意图。图3是图2中A部分的放大结构示意图。图4是图2中B部分的放大结构示意图。图5是本专利技术中另一个电池组的结构示意图。图6是图5中铝极板及以上部分的结构示意图。图7是图6中C部分的放大结构示意图。图8是本专利技术中一个发电机组的结构示意图。图9是图8在另一视角下的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：实施例一如图1到图4所示的一种铝空气电池，包括电池主体，该电池主体包括电池液腔体1，电池液腔体1内插有铝极板5，铝极板5上设置有负极板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝空气电池，包括电池主体，该电池主体包括电池液腔体(1)，所述电池液腔体(1)内插有铝极板(5)，所述铝极板(5)上设置有负极板(3)，所述电池液腔体(1)上设置有正极板(2)，其特征在于：所述正极板(2)覆盖在所述电池液腔体(1)的前后表面，在每块所述正极板(2)的外表面设置有多个采用绝缘材料制成的凸台(6)，每个所述正极板(2)上连接有具有导电性的引出条(2a)，所述负极板(3)作为所述电池液腔体(1)的封口盖板设置在所述铝极板(5)的上端，所述负极板(3)的两端向外延伸形成可与所述引出条(2a)导通的负极接触段(3a)，所述负极接触段(3a)下方的所述电池液腔体(1)上设置有弹性件(4)。

【技术特征摘要】
1.一种铝空气电池，包括电池主体，该电池主体包括电池液腔体(1)，所述电池液腔体(1)内插有铝极板(5)，所述铝极板(5)上设置有负极板(3)，所述电池液腔体(1)上设置有正极板(2)，其特征在于：所述正极板(2)覆盖在所述电池液腔体(1)的前后表面，在每块所述正极板(2)的外表面设置有多个采用绝缘材料制成的凸台(6)，每个所述正极板(2)上连接有具有导电性的引出条(2a)，所述负极板(3)作为所述电池液腔体(1)的封口盖板设置在所述铝极板(5)的上端，所述负极板(3)的两端向外延伸形成可与所述引出条(2a)导通的负极接触段(3a)，所述负极接触段(3a)下方的所述电池液腔体(1)上设置有弹性件(4)。2.如权利要求1所述的一种铝空气电池，其特征在于：所述引出条(2a)的数量为两个，且分别在所述正极板(2)的左右两端。3.如权利要求2所述的一种铝空气电池，其特征在于：所述引出条(2a)的上端向后倾斜延伸，并弯折形成与所述负极接触段(3a)接触导通的正极接触段(2aa)。4.如权利要求1所述的一种铝空气电池，其特征在于：所述负极板(3)的前后侧面上分别设置有一条安装槽(3b)，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军刚，袁玉革，刘键，
申请(专利权)人：重庆鼎工机电有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50