一种金属空气电池测试系统及其测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种金属空气电池测试系统，包括：金属空气电池、负载、第一换热器、电解液箱、氢气收集器、循环泵和第二换热器；沿测试系统中电解液的流动方向，依次连接有循环泵、第二换热器、金属空气电池、第一换热器、电解液箱；本测试系统还包括热量积算仪、恒温器和供风系统。本发明专利技术的测试系统，集合金属空气电池阳极性能测试、阴极性能测试、单体电池性能测试、系统热量测试和系统腐蚀测试功能于一体，不仅可实现金属空气电池系统的整体电池性能测试，还可单独分析电池阳极和电池阴极性能，以及系统发热量和析氢腐蚀等综合情况，系统结构紧凑，解决了金属空气电池各项指标测试标准不一致问题，使测试系统完整统一。使测试系统完整统一。使测试系统完整统一。

【技术实现步骤摘要】
一种金属空气电池测试系统及其测试方法


[0001]本专利技术涉及铝空气电池的
，尤其涉及一种金属空气电池测试系统及其测试方法。

技术介绍

[0002]金属空气电池，又称金属燃料电池或金属空气燃料电池，是一种将镁、铝等轻金属为燃料的化学能直接转化为电能的装置。它具有能量密度高、低热辐射、低噪音、储存时间久、放电寿命长、适配温度范围宽、安全系数高、资源丰富及绿色无污染等优势，在智能电网、基站备用电源、岛礁供电、军事设施备用电源及电动汽车增程器等领域具有广泛的应用前景。
[0003]一直以来对于金属空气电池的研究主要集中在空气电极催化材料、负极合金电极材料等方面，目前的金属空气电池测试装置缺乏对电池材料及电池系统指标进行综合测试分析，对电池材料综合性能及电池模块还不能进行系统有效的评价，例如金属空气电池整体系统效率测试、金属空气电池内部发热量测试、阳极燃料利用率测试、阳极析氢与发电量测试以及阴极性能测试等。金属空气电池技术水平层次不齐，科研和产品分离，行业产品没有标准，更无测试规范和行业标准，导致关键技术无法衡量和统一化，无法判断技术水平，严重阻碍了金属空气电池技术的进步。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术的不足之处，本专利技术一方面提供了一种金属空气电池测试系统，以解决现有金属空气电池测试装置，其性能评价单一，各项测试标准不一致，无法测试系统发热量，无法分析阳极性能和阴极性能，以及无法评价整个系统发电发热与析氢腐蚀关系等问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种金属空气电池测试系统，所述测试系统包括：
[0007]金属空气电池，其包括电池盒及容纳在所述电池盒内的阴极片、阳极板和电解液；
[0008]负载，其电连接至金属空气电池；
[0009]第一换热器，其热源进口连通至电池盒电解液出口，热源出口连通至电解液箱，冷源连通至热量积算仪；
[0010]电解液箱，其进液口连通至第一换热器，出液口连接至循环泵；
[0011]氢气收集器，其连通至电解液箱顶部位置；
[0012]循环泵，其进液口连通至电解液箱，出液口连通至恒温器；及
[0013]第二换热器，其出口连通至电池盒电解液进液口，入口连通至循环泵，热源连通至恒温器。
[0014]进一步地，所述测试系统还包括热量积算仪，所述热量积算仪与第一换热器冷源连接，用于测试系统发热量。
[0015]进一步地，所述测试系统还包括恒温器，所述恒温器与第二换热器电连接，用于控制电解液以恒温进入电池盒内。
[0016]进一步地，所述金属空气电池阴极片对应位置设置有供风系统，用于促进金属空气电池反应过程中氧气的供应，以及金属空气电池的通风散热。
[0017]进一步地，所述测试系统还包括汽水分离器，所述汽水分离器设置在电解液箱和氢气收集器之间。
[0018]本专利技术另外一方面还提供了一种如上述金属空气电池测试系统的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：
[0019]S1：将额定量的电解液加入金属空气电池的电池盒内，所述电池盒内额定重量和体积大小的阳极板和阴极片在电解液的作用下，进行电化学放电反应，输出电能并传输至负载；
[0020]S2：当进行金属空气电池放电性能测试时，开启所述负载进行放电，电化学反应后的电解液，流至电解液箱，开启氢气收集器测定氢气产生量，开启循环泵和恒温器，将电解液箱中的电解液循环返回至金属空气电池的电池盒内，以保持电解液进金属空气电池的温度恒定；在恒定温度条件下，测试金属空气电池的各项性能指标；或
[0021]当进行金属空气电池放热性能测试时，开启循环泵，将电解液箱中的电解液通过循环泵经过第二换热器后恒定的温度进入到金属空气电池的电池盒内，电化学反应后的电解液，流经第一换热器后输送至电解液箱，通过第一换热器及连接在第一换热器冷源管路上的热量积算仪，测定电池的放热量；或
[0022]当进行阳极性能或者阴极性能指标测试时，保持第一换热器进口温度为设定值，对恒温器进行控制，电池内部温度为恒定值进行电化学反应，评测阳极或者阴极性能以及腐蚀和析氢量。
[0023]进一步地，所述电池的性能为额定容量、额定电能、功率密度、阳极消耗率、电解液消耗率、阳极腐蚀率、发热量及额定析氢率中的一项或者多项性能指标。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术的金属空气电池测试系统，通过合理的系统设计，结构紧凑，集金属空气电池阳极性能测试、阴极性能测试、单体电池性能测试、系统热量测试和系统腐蚀测试功能于一体，不仅可实现金属空气电池系统的整体电池性能测试，还可单独分析电池阳极和电池阴极性能，以及系统发热量和析氢腐蚀等综合情况，为金属空气电池技术地进一步优化提供了技术支撑，可提供完整统一的测试系统，并使金属空气电池各项指标测试标准更加一致。
附图说明
[0001]图1为本专利技术金属空气电池测试系统的总工艺流程图。
[0026]图2为本专利技术测试系统进行电池性能测试时的工艺流程图。
[0027]图3为本专利技术测试系统进行系统放热量与电池放电性能同时测试时的工艺流程图。
[0028]图4为本专利技术测试系统进行阳极性能测试时的工艺流程图。
[0029]图5为本专利技术测试系统单电池组装成电池堆后进行放电性能测试曲线图。
[0030]图6为本专利技术测试系统金属空气电池中阳极铝板性能测试曲线图。
[0031]图7为本专利技术测试系统金属空气电池中阴极性能测试曲线图。
[0032]图8和图9为本专利技术测试系统金属空气电池的析氢率测试曲线图。
[0033]其中，金属空气电池1、负载2、第一换热器3、热量积算仪4、电解液箱5、氢气收集器6、汽水分离器61、循环泵7、恒温器8、第二换热器9，供风系统11。
具体实施方式
[0034]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。
[0035]实施例
[0036]如图1所示，本实施例的金属空气电池1测试系统，其包括金属空气电池1、负载2、第一换热器3、热量积算仪4、电解液箱5、氢气收集器6、循环泵7、恒温器8和第二换热器9。所述金属空气电池1包括电池盒及容纳在所述电池盒内的阴极片、阳极板和电解液；所述负载2电连接至金属空气电池1；所述第一换热器3的热源进口连通至电池盒电解液出口，热源出口连通至电解液箱5，冷源连通至热量积算仪4；所述热量积算仪4连通至第一换热器3；所述电解液箱5的进液口连通至第一换热器3，出液口连接至循环泵7；所述氢气收集器6连通至电解液箱5顶部位置；所述循环泵7的进液口连通至电解液箱5，出液口连通至恒温器8；所述恒温器8的进液口连通至循环泵7，出液口连通至电池盒电解液进口；所述恒温器8与第二换热器9电连接，用于控制电解液以恒温方式进入金属空气电池1的电池盒内；所述第二换热器9进液口连通至循环泵7，出液口连通至电池盒电解液进口。
[0037]沿测试系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属空气电池测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：金属空气电池，其包括电池盒及容纳在所述电池盒内的阴极片、阳极板和电解液；负载，其电连接至金属空气电池；第一换热器，其热源进口连通至电池盒电解液出口，热源出口连通至电解液箱，冷源连通至热量积算仪；电解液箱，其进液口连通至第一换热器，出液口连接至循环泵；循环泵，其进液口连通至电解液箱，出液口连通至恒温器；及第二换热器，其出口连通至电池盒电解液进液口，入口连通至循环泵，热源连通至恒温器。2.如权利要求1所述的金属空气电池测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括热量积算仪，所述热量积算仪与第一换热器冷源连接，用于测试系统发热量。3.如权利要求1所述的金属空气电池测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括恒温器，所述恒温器与第二换热器电连接，用于控制电解液以恒温进入电池盒内。4.如权利要求1所述的金属空气电池测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括氢气收集器，所述氢气收集器连通至电解液箱顶部位置，用于收集金属空气电池放电过程产生的氢气。5.如权利要求1所述的金属空气电池测试系统，其特征在于，所述金属空气电池阴极片对应位置设置有供风系统，用于促进金属空气电池反应过程中氧气的供应，以及金属空气电池的通风散热。6.如权利要求1所述的金属空气电池测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括汽水分离器，所述汽水分离器设置在电解液箱和氢气收集器之间。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：董正豪，李怀宇，杨闯，薛业建，何立子，张遂超，
申请(专利权)人：宁波烯铝新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：