一种模块化金属燃料电池储液系统技术方案

本实用新型专利技术属于金属燃料电池应用技术领域，尤其涉及一种模块化金属燃料电池储液系统，包括通过连接装置堆叠连接的若干层箱体模块和控制模块，每一层箱体模块之间通过液体轮换管进行电解液的逐级轮换，而底部箱体模块上设有液位传感器，加新液时，液体由顶部箱体模块加入，液体通过设置在储液箱体上部的溢流加液管逐级进入到每一层储液箱体中，直至加满每一层箱体模块，进液结束进入供液轮换状态，由底部的箱体模块将电解液逐级泵入金属燃料电池系统中，供液结束的同时将金属燃料电池中的废液轮换进入箱体模块中，直至每一层箱体模块装满废液。本申请通过模块化和组合式的结构有效提高了电解液存储的灵活性和高效性，减少生产装配的复杂程度。产装配的复杂程度。产装配的复杂程度。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化金属燃料电池储液系统


[0001]本技术属于金属燃料电池应用
，尤其涉及一种模块化金属燃料电池储液系统。

技术介绍

[0002]铝空气电池是一种以空气中的氧为正极，铝或者铝合金为负极，中性或者碱性水溶液为电解质的金属燃料电池，碱性铝空气电池在放电过程中阳极中的铝不断地溶解到电解液中，主要以AlO2‑
形式存在；随着金属铝的不断消耗，电解液中AlO2‑
浓度逐渐升高，使得电解液的导电性能降低，粘度增大，从而导致铝空气电池放电电压降低、输出功率下降以及放电效率下降。
[0003]为了保证铝空气电池在满足负载需求条件下平稳高效的运行，通过逐级定量地加入新鲜电解液的方式可以提高铝空气电池放电平稳性以及电解液利用效率，因此，现有相关技术中采用的方法为，在铝空气电池系统内设置一个储液装置，储液装置包括新液储液箱、中间液箱以及废液储液箱，新液储液箱和废液储液箱的箱体体积基本一致，铝空气电池工作过程中新液储液箱中的电解液逐步经过中间液箱转移到废液储液箱，这种工作模式会导致铝空气电池系统的空间利用率低，需要设置多个不同用途的箱体，使得设备的体积庞大，同时新液储液箱和废液储液箱是分工合作，运用范围受限。

技术实现思路

[0004]本技术所解决的技术问题在于提供一种模块化金属燃料电池储液系统，通过模块化的组合方式，实现轮换供液，以解决现有技术中存在的空间利用率低，设备体积庞大的问题。
[0005]本技术提供的基础方案：一种模块化金属燃料电池储液系统，包括顶部箱体模块、若干个中部箱体模块、底部箱体模块以及控制模块，其中：
[0006]所述顶部箱体模块、中部箱体模块和底部箱体模块之间通过连接装置堆叠连接；
[0007]所述顶部箱体模块包括储液箱体和溢流加液管；
[0008]所述底部箱体模块包括储液箱体、液体轮换管路、阀门一、供液管、供液泵以及液位传感器；
[0009]所述中部箱体模块包括储液箱体、溢流加液管、液体轮换管以及阀门二；
[0010]所述阀一、阀门二、供液泵以及液位传感器均与控制器电连接，所述液位传感器位于底部箱体模块顶部，所述储液箱体上部设有若干个进液口，所述储液箱体下部设有若干个出液口，所述溢流加液管与进液口连通，所述液体轮换管路与出液口连通，所述出液口还用于连接供液管和供液泵，所述供液管与外部金属燃料电池系统连接，所述控制模块用于控制阀门一的启闭，所述控制模块还用于通过控制阀门一和阀门二控制液体轮换管的导通状态，所述控制模块还用于根据控制供液泵的启闭控制供液管向金属燃料电池系统供液，所述进液口还用于收集金属燃料电池系统的废液。
[0011]本技术的原理及优点在于：本申请中，设有顶部箱体模块、若干个中部箱体模块、底部箱体模块和控制模块，其中，中部箱体模块可设置无数个或者零个，顶部箱体模块位于顶层，底部箱体模块位于底层，顶部箱体模块和底部箱体模块中间可连接中部箱体模块，三种箱体模块都设有储液箱体，每一层箱体模块之间通过液体轮换管进行电解液的逐级轮换，而位于最底层的底部箱体模块上设有液位传感器，用于检测底部箱体模块中的电解液储存量，此时整个系统处于进液状态，加新液体过程中，阀门不开启，液体由顶部箱体模块加入，当顶部箱体模块的储液箱体加满后，液体通过设置在储液箱体上部的溢流加液管进入到下一层储液箱体中，下一层储液箱体加满后再溢流到再下一层，直至底部箱体模块的储液箱体被加满，触发液位传感器信号，停止加电解液。
[0012]底部箱体模块上的出液口设有供液泵和供液管，用于将存储在底部箱体模块中的电解液泵入金属燃料电池系统中，当底部箱体模块中的电解液全部泵入金属燃料电池系统后，上层箱体内的新电解液通过液体轮换管逐级下降到底部箱体模块，此时整个系统处于轮换状态，此处举个示例来说明，例如储液系统设有4层箱体模块，从下往上具体为，1号箱为底部箱体模块，2
‑
3号箱为中部箱体模块，4号箱为顶部箱体模块，当1号箱的电解液泵入到金属燃料电池系统中时，开始进行轮换，轮换为逐步进行，由2号箱的电解液通过阀门流入1号箱，3号箱的电解液通过阀门流入2号箱，4号箱的电解液通过阀门流入3号箱，直到4号箱全部流完，即顶部箱体模块呈空箱状态，等待金属燃料电池系统中的废液通过进液口排入，以此类推，直到4层箱体全部注满废液后，即完成金属燃料电池系统的电解液置换，储液系统中的废液等待后续处理。
[0013]因此，本申请的优点在于，通过新电解液与废电解液轮换共用箱体模块的方式提高了存储空间利用率，并且模块化和组合式的结构有效提高了电解液存储的灵活性和高效性，减少模具投入，减少生产装配的复杂程度，解决了现有相关技术中存在的空间利用率低，设备体积庞大的问题。
[0014]进一步，所述进液口包括加新液口、溢流加液口、溢流进液口以及废液回流口，所述出液口包括液体轮换口和供液口。
[0015]有益效果：将顶部箱体模块、中部箱体模块和底部箱体模块的储液箱体上均开设有相同的加新液口、溢流加液口、溢流进液口、废液回流口、液体轮换口和供液口，使得顶部、中部和底部的箱体模块都可以替换使用，只需要将相应的管路和泵体拆卸后重新安装即可。
[0016]进一步，所述储液箱体上还设有排气孔和排气管，所述排气孔与排气管连接。
[0017]有益效果：通过排气孔和排气管将箱体内的空气排出，能够平衡箱体内的压力，排气管可与大气连通，或者连通储气装置。
[0018]进一步，所述储液箱体上还包括检修口和废液排出口，所述检修口设有密封箱盖。
[0019]有益效果：通过检修口能够方便维护人员对箱体模块进行维修和维护，而废液排出口方便排出废液。
[0020]进一步，所述连接装置为卡扣或者螺栓。
[0021]有益效果:卡扣和螺栓都能起到箱体模块之间的固定作用
附图说明
[0022]图1为本技术实施例的结构图；
[0023]图2为本技术实施例的结构图；
[0024]图3为本技术实施例中的顶部箱体模块的结构图；
[0025]图4为本技术实施例中的中部箱体模块的结构图；
[0026]图5为本技术实施例中的底部箱体模块的结构图；
[0027]图6为本技术实施例中的储液箱体的结构示意图；
[0028]图7为本技术实施例中的储液箱体的背视图。
具体实施方式
[0029]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0030]说明书附图中的标记包括：底部箱体模块100、顶部箱体模块200、中部箱体模块300、储液箱体101、供液口102、液体轮换口103、废液排出口104、溢流加液口105、溢流进液口106、加新液口107、检修口108、排气孔109、排气管110、液体轮换管401、阀门一501、阀门二502、供液管601、供液泵701、溢流加液管901。
[0031]实施例基本如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示：一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化金属燃料电池储液系统，其特征在于：包括顶部箱体模块、若干个中部箱体模块、底部箱体模块以及控制模块，其中：所述顶部箱体模块、中部箱体模块和底部箱体模块之间通过连接装置堆叠连接；所述顶部箱体模块包括储液箱体和溢流加液管；所述底部箱体模块包括储液箱体、液体轮换管路、阀门一、供液管、供液泵以及液位传感器；所述中部箱体模块包括储液箱体、溢流加液管、液体轮换管以及阀门二；所述阀一、阀门二、供液泵以及液位传感器均与控制器电连接，所述液位传感器位于底部箱体模块顶部，所述储液箱体上部设有若干个进液口，所述储液箱体下部设有若干个出液口，所述溢流加液管与进液口连通，所述液体轮换管路与出液口连通，所述出液口还用于连接供液管和供液泵，所述供液管与外部金属燃料电池系统连接，所述控制模块用于控制阀门一的启闭，所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，李响，王琦龙，孙黎明，曹以恒，杜君，
申请(专利权)人：重庆国创轻合金研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：