[实用新型]用于离子导电介质的分散系统、电化学电池系统和外壳

说明书

本申请要求第61/439,759号美国临时申请的优先权，并将该美国临时申请全文引用于此，以作参考。 

技术领域

本实用新型总体上涉及电化学电池系统，更具体地，涉及利用液体电解质的电化学电池系统。 

背景技术

多种类型的电化学电池利用液体电解质来支持电池中的电化学反应。例如，金属-空气电化学电池系统可能包括多个电池，每一个电池具有作为阳极的燃料电极和空气呼吸阴极，金属燃料在阳极氧化，环境空气中的氧在阴极还原。这样的电池还可以包括在电极之间交换氧化的/还原的离子的电解质。例如，参见公开号为2009/0284229的美国专利公开文件，该文件全文引用于此以作参考。在某些包括多个电化学电池的电化学电池系统中，电解质可以被多个电池共享。例如，电解质可以从一个电池到另一个电池串行流动，诸如美国专利申请文件12/631,484中描述的方案，该文件全文引用于此以作参考。在其他的电化学电池系统中，电解质可以被多个电池共享，但是可以局部地并行流动。 

在某些在多个电化学电池间共享电解质的电化学电池系统中，可能出现分路电流、寄生电流或反生电流，这些电流流动通过处于不同电池的电极之间的离子导电介质。在某些情况下，在串联连接的多个电化学电池中的第一个电池和最后一个电池之间的分路电流可能最为显著，因为它们具有最大的电势差。在分路电流影响到的电池中，中断电解质的流动从而使得分路电流无法流过电解质可能是有用的。 已知某些中断电流的分路电流中断器。例如，参见专利号为3,811,945、4,371,433和4,894,294的美国专利。 

在其他的改进之中，本申请还试图通过中断电流来提供一种防止分路电流的有效的、改进的方式。 

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于离子导电介质的分散系统。该分散系统可以包括液体入口，配置为接收从其中穿过的所述离子导电介质。该系统可以还包括分散器，配置为将所述离子导电介质分开为多个离散的液滴。该分散器还可以包括腔室，用于接收所述多个离散的液滴，并收集所述多个离散的液滴以重组为重组的离子导电介质。该分散系统还可以包括与较低部分相关联的流体出口，配置为给所述重组的离子导电介质提供出口。该分散系统还可以包括在所述腔室中的空气入口；以及配置为将一定量的空气通过所述空气入口泵送入所述腔室的空气泵，空气的量足以在所述腔室中的所述重组的离子导电介质上提供正的压强。 

根据本实用新型的一个实施方式，提供了一种用于离子导电介质的分散系统，所述分散系统包括：流体入口，配置为接收从其中穿过的所述离子导电介质；分散器，配置为将所述离子导电介质分开为多个离散的液滴；腔室，用于接收所述多个离散的液滴，并收集所述多个离散的液滴以重组为重组的离子导电介质；流体出口，配置为给所述重组的离子导电介质提供出口；连通到所述腔室的空气入口；以及 

空气泵，配置为将一定量的空气通过所述空气入口泵送入所述腔室。 

根据本实用新型的一个实施方式，所述空气泵配置为泵送足以在所述腔室中的所述重组的离子导电介质上提供正的压强的空气量。 

根据本实用新型的一个实施方式，所述分散器包括一个或多个直径约为0.1-5毫米的开口。 

根据本实用新型的一个实施方式，所述流体入口配置为以大约每 分钟0.1-2升的速率接收所述离子导电介质。 

根据本实用新型的一个实施方式，所述空气泵配置为每分钟每升离子导电介质泵送每分钟大约1-100毫升之间的空气穿过所述空气入口。 

根据本实用新型的一个实施方式，所述空气泵配置为泵送干空气穿过所述空气入口。 

根据本实用新型的一个实施方式，所述干空气的引入将所述腔室内的湿度水平降低至少10％。 

根据本实用新型的一个实施方式，所述空气泵配置为泵送环境空气穿过所述空气入口。 

根据本实用新型的一个实施方式，集成在用于电化学电池的外壳中，包括：(i)包括金属燃料的燃料电极；以及(ii)与所述燃料电极隔开的氧化剂电极；其中所述离子导电介质在燃料电极和氧化剂电极之间传导离子以支持在燃料电极和氧化剂电极处的电化学反应。