[实用新型]大功率铝-空气电池系统

说明书

技术领域    本实用新型涉及直接将化学能转化为电能的装置，尤其涉及以水溶液为电解质的金属燃料电池，特别是涉及用铝-空气电池输出大功率电能的装置。

背景技术    铝-空气电池是一种新型高能化学电源，它以铝合金为负极，空气电极为正极、中性或碱性水溶液为电解液，电池运行过程中通过消耗铝合金负极和空气中的氧气对外输出电能。铝-空气电池不需充电，电池运行过程中可通过补充消耗的铝合金负极材料以维持电池持续运行，故也称为金属燃料电池。中性铝-空气电池以食盐水或海水为电解液，碱性铝-空气电池以氢氧化钠或氢氧化钾水溶液为电解液。

    在先中国专利91109160.2名为“中性铝-空气电池及其制备方法”公开了一种采用两单体电池构成的电池组，这种电池组结构采用密封工艺制成，电池组使用过程产生的反应沉积物无法及时清除。

在先中国专利99251233.5名为“铝空气电池”公开了一种铝空电池的结构，该结构采用整体组合式栅栏阳极，方便更换，同时组合式栅栏阳极可以移离电解液液面，以避免自行放电耗损阳极，并采用循环流动的电解液可以冲刷铝板表面，避免反应沉积物遮蔽铝板。但这种电池在工作时，因只有一个电池室，故电池电压低，且反应沉积物随电解液在电池内部流动，不易清除。

实用新型内容     本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种大功率铝-空气电池系统及其液流方式，解决现有技术铝-空电池沉淀物难以清除、电池组中单体电池间液流短路以及液流温度控制等问题。

本实用新型为解决上述技术问题而提出的技术方案是，一种大功率铝-空气电池系统，包括铝-空气电池，而所述铝-空气电池至少是由两个、彼此以电串联或者电并联连接成电池组；该电池组的下方设有两个液流配置室，在该电池组的上方是配液器；所述各单体铝-空气电池经各自的出液管与所述液流配置室相通；该液流配置室经其各自的输液管与泵液腔相通；所述泵液腔通过汲液管与液流泵相通，该液流泵的送液管与所述配液器相通；该配液器通过各进液管同位于其下方的各单体铝-空气电池相通；铝-空气池系统运行时，分别调节与所述液流配置室相连接的所述出液管的出液管开关，控制所述电池组的电解液交替流入所述两液流配置室之一，电解液在该液流配置室、泵液腔、配液器和电池组之间循环，而另一液流配置室则处于电解液静置、沉淀物沉降处理过程中；位于该电池组外侧的电能输出端分别与所述电池组的空气电极集流板和铝合金电极集流板相连通，并对外供电。

所述各液流配置室是完全对称的结构；所述各液流配置室分别设置有用于对电解液进行加热或冷却的加热/冷却管；所述各液流配置室的下部分别设置带有开关的沉淀物排出管，在所述各液流配置室壳体底部、设有令沉淀物滑向所述沉淀物排出管一侧的倾斜式结构。

所述泵液腔上设置有带有开关的泵液腔清洗液进液管和泵液腔清洗液出液管，用于对所述装置内部的清洗。

所述配液器包括配液槽、与该配液槽相适配的上盖和位于该配液槽壳体外侧的、用于显示该配液槽内液面状态的液面显示器；所述配液槽是中部有上下可通透中空窗、四周为槽渠的槽形结构；与所述各单体电池连通的各进液管位于该槽渠底部；所述液流泵的送液管与槽渠连通；所述上盖下表面有与所述配液槽的中空窗相适配的“口”字形的凸楞，当该上盖盖在所述配液槽上时，该凸楞恰好套住或嵌入所述配液槽的中空窗，构成氢气传输通道；位于该配液器外部的电压电流调节器、电流电压显示器和电能输出端通过位于配液槽内的导电连接分别与该配液槽底部所述电池组的铝合金电极集流板和空气电极集流板相连；所述各单体电池产生的氢气经由配液槽中空窗和上盖的凸楞构成的氢气传输通道，从设置在所述上盖上的出气口向外排出。