本实用新型专利技术涉及一种自维持铝空气电池系统，包括铝空气电池、铝粒自动添加机构和电解液循环机构，所述铝空气电池采用容器式铝电极，所述容器式铝电极包括容器，所述容器内填充有铝粒并容纳有电解液，所述铝粒自动添加机构通过螺旋输送装置将料仓内的铝粒添加进所述容器，所述电解液循环机构通过溶液箱、循环泵和铝空气电池构成的闭环回路实现铝空气电池内电解液的添加和循环过滤。本实用新型专利技术可实现铝空气电池的铝电极材料和电解液的自动补充以及电解液的自动循环过滤，实现了铝空气电池的自维持，提高了铝空气电池的持续使用时间和耐用性。
A self-sustaining aluminum air battery system
【技术实现步骤摘要】
一种自维持铝空气电池系统
本技术涉及一种电池系统，具体涉及一种自维持铝空气电池系统。
技术介绍
铝空气电池长时间使用后，铝电极由于化学反应或被腐蚀，电极材料逐渐消耗、电极逐渐变小，电解液中也逐渐出现杂质，当电极材料由于数量减少和/或电解液由于杂质出现导致不足以维持电池正常工作时，通常通过人工的方式补充或更换电极和/或电解液，补充或更换的步骤繁琐、不方便且耗费人工。另外，铝空气电池在实际应用中，电化学反应的副产物氢气大多选择排空，造成了氢能源的浪费。传统的铝空气电池的铝电极主要采用高纯度的铝制成，铝本身是一种及其活泼的金属，当其暴露在空气中时，表面会形成一层致密的氧化膜，铝在电极极化过程中也会生成一层氧化膜，造成其存在氧化膜电阻高的缺陷。另外，传统的铝空气电池的铝电极还存在腐蚀率高（通常为76×10-3mm/a左右）、脱氧能力弱（通常＜2.6ppm）和化学性弱（通常a=1-3）等缺陷。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺陷，本技术提供了一种自维持铝空气电池系统，可实现铝空气电池的电极的自动补充或更换，电解液的自动过滤循环使用。本技术实现上述目的的技术方案是：一种自维持铝空气电池系统，包括铝空气电池，还包括铝粒自动添加机构，所述铝空气电池采用容器式铝电极，所述容器式铝电极包括容器，所述容器内填充有铝粒并容纳有电解液，所述铝粒自动添加机构包括铝粒料仓和螺旋输送装置，所述料仓的底部呈锥状，所述料仓的底端开设有铝粒出口，所述料仓的铝粒出口通过铝粒出料管接入所述螺旋输送装置的进料口，所述螺旋输送装置的出料口通过铝粒给料管接入所述容器上的铝粒进口，或者所述螺旋输送装置的出料口连接铝粒给料管，所述铝粒给料管的出口位于所述容器的上方，所述铝粒给料管的落料进入所述容器顶部的顶口。进一步的，所述自维持铝空气电池系统还包括电解液循环机构，所述电解液循环机构包括溶液箱和循环泵，所述溶液箱设置在高于所述铝空气电池的位置，所述溶液箱的上部设有溶液进口，所述溶液箱的底部设有溶液出口，所述溶液箱内安装有滤网，所述铝空气电池的上部设有加液口，所述铝空气电池的底部设有排液口，所述排液口通过排液管连接所述溶液进口，所述排液管连通所述溶液箱内所述滤网围成的或所述滤网与所述溶液箱的内壁围成的过滤空间的内部，所述排液管上安装所述循环泵，所述溶液出口通过进液管连接所述加液口，所述进液管连通所述溶液箱内的过滤空间的外部。所述铝粒出料管上可以设有出料控制阀。位于所述铝空气电池与所述循环泵之间的所述排液管上可以设有排液控制阀。所述进液管上可以设有进液控制阀。通常，所述容器式铝电极的数量为若干个，各所述容器式铝电极相互串联，所述铝粒给料管分别通过相应的铝粒进料支管连接各所述容器式铝电极的容器上的铝粒进口或对准各所述容器式铝电极的容器顶部的顶口。通常，所述铝空气电池的数量为若干个，若干个所述铝空气电池串联/并联构成电池组，各所述铝空气电池的排液口通过各自的排液支管连通所述排液管，各所述铝空气电池的加液口通过各自的进液支管连通所述进液管。优选的，所述容器式铝电极还包括压板和第一弹簧，所述容器的顶部设有用于盖住顶口的顶盖，所述顶盖通过第一合页安装于所述容器的顶壁或侧壁上，所述压板通过第二合页安装于所述容器内的侧壁上，所述顶盖和所述压板安装在所述容器的同一侧，所述压板与所述顶盖通过所述第一弹簧连接，所述压板的边缘与所述容器的内壁之间留有间隙，所述压板位于所述容器内，将所述容器的内部分为上、下两个空间，所述铝粒填充在所述容器内所述压板下部的空间。进一步的，所述容器式铝电极还包括第二弹簧，所述压板与所述容器的底壁通过所述第二弹簧连接。更进一步的，所述自维持铝空气电池系统还包括氢燃料电池和充电电池，所述顶盖上开设有氢气排气孔，所述排气孔通过氢气输送管连接所述氢燃料电池的氢气入口，所述氢燃料电池的电输出端连接所述充电电池的充电输入端，所述充电电池作为所述螺旋输送装置和/或所述循环泵的电源。本技术的有益效果是：1、本技术采用独特结构的容器式铝电极，通过铝粒自动添加机构可实现对铝电极的自动补充或更换，通过电解液循环机构可实现对电解液的添加和/或循环过滤使用，铝电极和电解液的补充、更换以及电解液的循环过滤无需人工参与，实现了铝空气电池的自维持，提高了铝空气电池的持续使用时间和耐用性。2、本技术的容器式铝电极的独特结构设计，当电极材料过多消耗需要补充时，只需向容器内添加铝粒即可，相比于传统的铝电极，电极材料的补充和电极维护简单方便且有利于实现铝电极补充或更换的自动化。3、本技术的容器式铝电极通过第二弹簧向下拉动压板，可将填充于容器内压板下部的空间内的铝粒集合压实，有助于铝粒集合与电解液的充分反应。4、本技术的容器式铝电极，当需要向容器内压板下部的空间补充铝粒时，只需开启顶盖，第一弹簧即可带动压板同时向上开启，可方便快捷地向容器内压板下部的空间添加铝粒。5、本技术将铝空气电池的电化学反应副产物氢气引入氢燃料电池作为原料使用，实现了铝空气电池的电化学反应副产物的回收再利用，避免了能源的浪费，通过氢燃料电池给充电电池充电，再将充电电池作为系统内动力机构的电源，使系统内的动力机构无需外接电源，实现了系统内电能的自提供和自维持。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的容器式铝电极的工作状态时的结构透视示意图；图3是本技术的容器式铝电极的顶盖和压板开启状态时的结构透视示意图；图4是本技术的铝空气电池与氢燃料电池组成的氢气回收利用系统的结构示意图。具体实施方式参见图1，本技术公开了一种自维持铝空气电池系统，包括铝空气电池1，还包括铝粒自动添加机构，所述铝空气电池采用容器式铝电极，所述容器式铝电极包括容器，所述容器的顶部设有顶口，所述容器内填充有铝粒并容纳有电解液（来自于铝空气电池的电解液容纳空间内的电解液），所述铝粒自动添加机构包括铝粒料仓2和螺旋输送装置3，所述料仓的底部呈锥状，所述料仓的锥状底部的底端开设有铝粒出口，便于所述料仓内的铝粒依靠重力从所述铝粒出口落出，所述铝粒出口通过铝粒出料管4连接所述螺旋输送装置的进料口，用于将铝粒从所述料仓输送至所述螺旋输送装置，所述螺旋输送装置的出料口通过铝粒给料管5连接所述容器上的铝粒进口，或者所述螺旋输送装置的出料口连接铝粒给料管，所述铝粒给料管的出口位于所述容器的正上方并对准所述容器的顶口，用于将铝粒从所述螺旋输送装置输送至所述容器实现铝粒加料。所述螺旋输送装置通常采用螺杆送料方式，能够精确地控制铝粒的加料量。所述螺旋输送装置设有或者不设有偏心轮振动机构，所述偏心轮振动机构的偏心轮固定安装在所述螺旋输送装置的主轴上，或者所述螺旋输送装置的驱动电机采用双出轴减速电机（设有分别位于两侧的两个输出轴的减速电机），其一侧输出轴通过联轴器连接螺旋输送装置的主轴，另一侧输出轴上安装所述偏心轮。当所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自维持铝空气电池系统，包括铝空气电池，其特征在于还包括铝粒自动添加机构，所述铝空气电池采用容器式铝电极，所述容器式铝电极包括容器，所述容器内填充有铝粒并容纳有电解液，所述铝粒自动添加机构包括铝粒料仓和螺旋输送装置，所述料仓的底部呈锥状，所述料仓的底端开设有铝粒出口，所述料仓的铝粒出口通过铝粒出料管接入所述螺旋输送装置的进料口，所述螺旋输送装置的出料口通过铝粒给料管接入所述容器上的铝粒进口，或者所述螺旋输送装置的出料口连接铝粒给料管，所述铝粒给料管的出口位于所述容器的上方，所述铝粒给料管的落料进入所述容器顶部的顶口。/n
【技术特征摘要】
1.一种自维持铝空气电池系统，包括铝空气电池，其特征在于还包括铝粒自动添加机构，所述铝空气电池采用容器式铝电极，所述容器式铝电极包括容器，所述容器内填充有铝粒并容纳有电解液，所述铝粒自动添加机构包括铝粒料仓和螺旋输送装置，所述料仓的底部呈锥状，所述料仓的底端开设有铝粒出口，所述料仓的铝粒出口通过铝粒出料管接入所述螺旋输送装置的进料口，所述螺旋输送装置的出料口通过铝粒给料管接入所述容器上的铝粒进口，或者所述螺旋输送装置的出料口连接铝粒给料管，所述铝粒给料管的出口位于所述容器的上方，所述铝粒给料管的落料进入所述容器顶部的顶口。
2.如权利要求1所述的自维持铝空气电池系统，其特征在于还包括电解液循环机构，所述电解液循环机构包括溶液箱和循环泵，所述溶液箱设置在高于所述铝空气电池的位置，所述溶液箱的上部设有溶液进口，所述溶液箱的底部设有溶液出口，所述溶液箱内安装有滤网，所述铝空气电池的上部设有加液口，所述铝空气电池的底部设有排液口，所述排液口通过排液管连接所述溶液进口，所述排液管连通所述溶液箱内所述滤网围成的或所述滤网与所述溶液箱的内壁围成的过滤空间的内部，所述排液管上安装所述循环泵，所述溶液出口通过进液管连接所述加液口，所述进液管连通所述溶液箱内的过滤空间的外部。
3.如权利要求2所述的自维持铝空气电池系统，其特征在于所述铝粒出料管上设有出料控制阀。
4.如权利要求3所述的自维持铝空气电池系统，其特征在于位于所述铝空气电池与所述循环泵之间的所述排液管上设有排液控制阀。
5.如权利要求4所述的自维持铝空气电池系统，其特征在于所述进液管上设有进液控制阀。
6.如权利要求5所述的自维持铝空气电池系统，其特征在于所述容器式铝电极的数量为若干个，各所述容器式铝电极相互串联，所述铝粒给料管分别通过相应的铝粒进料支管连接各所述容器式铝电极的容器上的铝粒进口或对准各所述容器式铝电极的容器顶部的顶口...
【专利技术属性】
技术研发人员：王新跃，陈国火，
申请(专利权)人：王新跃，
类型：新型
国别省市：北京;11
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