一种热插拔式金属空气电池结构制造技术

本发明专利技术公开了一种热插拔式金属空气电池结构，包括前端板、后端板及多个电池单体，所有电池单体均固定于前、后端板之间，拉筋依次穿过前端板、各电池单体及后端板，拉筋两端设有紧固螺丝，前端板上固定有与电池单体内部连通的电解液进、出管接头，后端板上固定有与所有电池单体电连接的电气快插接头，上述结构固定于底座上，底座的下方连接有滚动齿轮；壳体底板内侧固定连接有齿条，滚动齿轮与齿条啮合；壳体后侧板上固定有与电气快插接头匹配的电输出接头。本发明专利技术具有操作方便、加工一致性好及工程化程度高等优点，有效克服了传统金属空气电堆插拔困难、更换耗时费力、维修维护及检测不便等问题，特别适合在铝空气电池等金属空气电池中应用。

【技术实现步骤摘要】
一种热插拔式金属空气电池结构
本专利技术涉及金属空气电池
，更为具体来说，本专利技术涉及一种热插拔式金属空气电池结构。
技术介绍
金属空气电池具有比能量高、性能稳定及成本相对较低等优点，为了实现金属空气电池的大功率发电，需将多个电池单体通过串联或并联方式组成电堆，并且应当以较合理的结构形式确定金属空气电池的整体结构。在对金属空气电池的整体结构进行设计时，传统的金属空气电池结构形式大致分为捆绑带式、螺杆式及整体封装式等，上述几种金属空气电池结构虽然各具特色，但是具体应用时发现：这些结构类型的金属空气电池结构往往存在插拔过程困难、更换耗时且费力、维修不便、检修不便以及工程化较低等缺点；所述现有金属空气电池结构并未充分发挥出金属空气电池的优势，反而降低了金属空气电池的工作效能。因此，如何解决金属空气电池插拔困难问题，显著提高金属空气电池维修、检修的便利性，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
技术实现思路
为解决现有金属空气电池结构存在的电堆更换费时费力、维修不便及检修不便等问题，本专利技术创新地提供了一种热插拔式金属空气电池结构，能够彻底解决上述技术问题。为实现上述技术目的，本专利技术具体公开了一种热插拔式金属空气电池结构，包括前端板、后端板及多个电池单体，所有电池单体均固定于前端板与后端板之间，至少一根拉筋依次穿过所述前端板、各电池单体及所述后端板，拉筋两端分别螺纹连接有紧固螺丝，所述前端板上固定有分别与所有电池单体内部连通的电解液进管接头和电解液出管接头，所述后端板上固定有与所有电池单体电连接的电气快插接头，所述前端板、所述后端板及所述各电池单体均固定于底座上，底座的下方连接有滚动齿轮；该金属空气电池结构还包括壳体，所述壳体具有底板和后侧板，壳体的底板内侧固定连接有齿条，所述滚动齿轮放置于所述齿条上，所述滚动齿轮与所述齿条相互啮合、共同形成齿轮滑轨；壳体的后侧板上固定有与所述电气快插接头匹配的电输出接头。基于上述技术方案，本专利技术能够通过拉筋和紧固螺丝将所有电池单体紧固在一起，以形成电堆整体结构，在金属空气电池维修、检修或检测时，本专利技术能够通过齿轮滑轨结构快捷且方便地抽出或送入电堆整体结构，并通过相匹配的电气快插接头和电输出接头保证电连接的便捷性和可靠性，所以本专利技术能够快速拆卸或安装金属空气电池电堆，以彻底解决现有技术存在的诸多问题。进一步地，所述底座通过支撑导向机构与滚动齿轮连接，至少三个支撑导向机构固定于底座的下方且均匀分布，各支撑导向机构分别连接有一个滚动齿轮；支撑导向机构包括支撑杆和导向轴，支撑杆的上端与底座的底面固定连接，导向轴固定连接于所述支撑杆上，滚动齿轮穿设于导向轴上，导向轴与齿条垂直，且导向轴呈水平设置，滚动齿轮转动连接于导向轴上；其中，导向轴、支撑杆的连接处与底座的底面之间的高度差大于滚动齿轮半径。基于上述改进的技术方案，本专利技术能够通过支撑导向机构对电堆整体结构进行有效支撑，滚动齿轮、齿条等结构设计保证了推拉电堆的便利性和稳定性，较好地避免了滚动齿轮卡住情况的发生。进一步地，前端板的上端面固定有第一上侧把手，前端板的外侧面固定有第一正侧把手。基于上述改进的技术方案，本专利技术能够通过第一正侧把手便于对电堆整体结构进行快速拉出或送入，还能够通过第一上侧把手对电堆整体结构进行快速上提，极大提高了电堆移动的便利性。进一步地，后端板的上端面固定有第二上侧把手，后端板的外侧面固定有第二正侧把手。基于上述改进的技术方案，在将电堆全部拉出壳体后，即使滚动齿轮脱离了齿条，本专利技术还能够满足两名工人对电堆进行抬起或者移动，从而保证了电堆移动的稳定性、安全性及便利性。进一步地，所述第一上侧把手、所述第一正侧把手、所述第二上侧把手及所述第二正侧把手表面均设置有绝缘防滑层。基于上述改进的技术方案，在各把手上设置绝缘防滑层，本专利技术不仅能够在拉出电堆时保证操作者的安全，而且能够有效避免电推脱手情况的发生，保证了电堆移动过程的可靠性和安全性。进一步地，所述前端板上均匀地开有多个第一减重散热孔，所述后端板上均匀地开有多个第二减重散热孔。基于上述改进的技术方案，基于多个减重散热孔的设计，本专利技术不仅能够较好地释放金属空气电池工作时产生的热量、提高发电安全性；而且能够显著降低电堆整体重量，便于在维修、检修等情况下对电堆进行移动。进一步地，所述前端板、所述后端板及所述各电池单体上均开有用于拉筋穿过的通孔，前端板外侧的紧固螺丝与前端板之间设置有第一垫圈，后端板外侧的紧固螺丝与后端板之间设置有第二垫圈，所述拉筋穿过所述第一垫圈和所述第二垫圈。基于上述改进的技术方案，基于在紧固螺丝端面设置垫圈的方式，本专利技术能够避免紧固螺丝旋进过度时伤害电池单体的问题发生，所以本专利技术能够在避免伤害电池单体的前提下保证对所有电池单体的固定效果。进一步地，拉筋的数量至少为四根，各电池单体的上半部、下半部、左半部及右半部均穿设有至少一根拉筋。基于上述改进的技术方案，进一步提高了对所有电池单体的固定效果。进一步地，前端板、后端板的上端面均突出于各电池单体的上端面，前端板、后端板的左端面均突出于各电池单体的左端面，前端板、后端板的右端面均突出于各电池单体的右端面。基于上述改进的技术方案，通过端板外沿突出结构设计，本专利技术能够避免在移动电堆时电池单体直接触碰外物情况的发生，从而达到保护电池单体的目的。进一步地，所述电解液进管接头上套设有第一密封圈，所述电解液出管接头上套设有第二密封圈，所述电解液进管接头处于前端板的右下角位置，所述电解液出管接头处于前端板的左下角位置，所述电气快插接头处于后端板的左下角或右下角位置。基于上述改进的技术方案，本专利技术能够显著地提高电解液进出口处的密封效果，最大程度地避免了漏液情况的发生，从而极大提高了本专利技术的安全性和可靠性。本专利技术的有益效果为：基于齿轮滑轨结构和快插接头结构等，本专利技术能够对金属空气电池堆进行热插拔操作，完成快速装卸电池堆过程，使得金属空气电池的维修、维护及检测都非常方便，具有操作方便、简单且稳定可靠等优点，本专利技术还具有加工一致性好、性能稳定可靠及有效提高金属空气电池工作效能等突出优点。本专利技术提供的金属空气电池结构具有操作方便、加工一致性好及工程化程度高等突出优点，有效克服了普通金属空气电堆插拔困难、更换耗时费力、维修不便、维护不便及检测不便等问题，提高了金属空气电池工作效能，所以，本专利技术特别适合在铝空气电池、锌空气电池、镁空气电池、铁空气电池、锂空气电池等金属空气电池中应用。附图说明图1为省略壳体的前侧板和左侧板的热插拔式金属空气电池结构的立体示意图。图2为省略整个壳体的热插拔式金属空气电池结构的左侧示意图。图3为底座、支撑导向机构及齿轮滑轨的连接结构示意图。图4为前端板的立体结构示意图。图5为后端板的立体结构示意图。图中，1、前端板；10、第一上侧把手；11、第一正侧把手本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热插拔式金属空气电池结构，其特征在于：包括前端板(1)、后端板(2)及多个电池单体(3)，所有电池单体(3)均固定于所述前端板(1)与所述后端板(2)之间，至少一根拉筋(4)依次穿过所述前端板(1)、各电池单体(3)及所述后端板(2)，所述拉筋(4)两端分别螺纹连接有紧固螺丝(40)，所述前端板(1)上固定有分别与所有电池单体(3)内部连通的电解液进管接头(5)和电解液出管接头(6)，所述后端板(2)上固定有与所有电池单体(3)电连接的电气快插接头(7)，所述前端板(1)、所述后端板(2)及所述各电池单体(3)均固定于底座(8)上，且底座(8)的下方连接有滚动齿轮(80)；该金属空气电池结构还包括壳体(9)，所述壳体(9)具有底板和后侧板，所述壳体(9)的底板内侧固定连接有齿条(90)，所述滚动齿轮(80)放置于所述齿条(90)上，且所述滚动齿轮(80)与所述齿条(90)相互啮合、共同形成齿轮滑轨；且所述壳体(9)的后侧板上固定有与所述电气快插接头(7)匹配的电输出接头(91)。/n

【技术特征摘要】
1.一种热插拔式金属空气电池结构，其特征在于：包括前端板(1)、后端板(2)及多个电池单体(3)，所有电池单体(3)均固定于所述前端板(1)与所述后端板(2)之间，至少一根拉筋(4)依次穿过所述前端板(1)、各电池单体(3)及所述后端板(2)，所述拉筋(4)两端分别螺纹连接有紧固螺丝(40)，所述前端板(1)上固定有分别与所有电池单体(3)内部连通的电解液进管接头(5)和电解液出管接头(6)，所述后端板(2)上固定有与所有电池单体(3)电连接的电气快插接头(7)，所述前端板(1)、所述后端板(2)及所述各电池单体(3)均固定于底座(8)上，且底座(8)的下方连接有滚动齿轮(80)；该金属空气电池结构还包括壳体(9)，所述壳体(9)具有底板和后侧板，所述壳体(9)的底板内侧固定连接有齿条(90)，所述滚动齿轮(80)放置于所述齿条(90)上，且所述滚动齿轮(80)与所述齿条(90)相互啮合、共同形成齿轮滑轨；且所述壳体(9)的后侧板上固定有与所述电气快插接头(7)匹配的电输出接头(91)。


2.根据权利要求1所述的热插拔式金属空气电池结构，其特征在于：所述底座(8)通过支撑导向机构与所述滚动齿轮(80)连接，且至少三个支撑导向机构固定于底座(8)的下方且均匀分布，各支撑导向机构分别连接有一个滚动齿轮(80)；所述支撑导向机构包括支撑杆(81)和导向轴(82)，支撑杆(81)的上端与底座(8)的底面固定连接，所述导向轴(82)固定连接于所述支撑杆(81)上，滚动齿轮(80)穿设于所述导向轴(82)上，所述导向轴(82)与所述齿条(90)垂直，且导向轴(82)呈水平设置，滚动齿轮(80)转动连接于所述导向轴(82)上；其中，所述导向轴(82)、所述支撑杆(81)的连接处与底座(8)的底面之间的高度差大于滚动齿轮(80)半径。


3.根据权利要求1或2所述的热插拔式金属空气电池结构，其特征在于：前端板(1)的上端面固定有第一上侧把手(10)，前端板(1)的外侧面固定有第一正侧把手(11)。


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【专利技术属性】
技术研发人员：雷红红，张志刚，王瑞智，汪望勤，
申请(专利权)人：郑州佛光发电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41