[发明专利]金属空气燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池系统，具体说涉及一种金属空气燃料电池系统。

背景技术

近年来，大型电池在固定电站和电动汽车等领域有了成功的突破，同时由于用户对产 品需求功能的差异化，针对不同工况研发的产品日趋完善。金属空气电池就是满足现在固 定电站和电动汽车很好的电池。其工作原理是：负极选用活泼固体金属(如铝、锌、镁、 铁、铝合金等)为燃料源，在电池放电时金属被氧化溶解，以碱性溶液、酸性溶液或中性 溶液为电解液，正极是多孔性氧电极，跟电池的氧电极相同，电池放电时，从外界进入电 极的氧气(空气)在电解质、活性剂和催化剂的三相界面发生电化学反应，释放出电能。 但是现有的金属空气电池在化学反应中，电解液在损耗和电池停止工作时不能及时补充和回 收电解液，使其功率密度、能量转换效率低，不能持续供电。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属空气燃料电池系统，其功率密度、能量转换效率高，且可 持续供电，环保节能。

为了实现上述方案，本发明的技术解决方案为：一种金属空气燃料电池系统，其中包括：

电池堆，由多个单项电池串联组成；

电解箱，用于储存电解液；

供液和回收循环子模块，用于将电解液供给电池堆及回收电解液到电解箱；

供氧循环子模块，用于控制空气进入电池堆参加反应；

热管理子模块，用于控制电解液过热时的热交替和电解液低温启动；

管理模块，用于采集电池堆内的单个电池信息，从而控制各子模块的工作状况。

本发明金属空气燃料电池系统，其中所述供液和回收循环子模块包括电解液分配装置和 电解液回收装置，所述电解液分配装置的进、出口端口分别与电解箱和电池堆连通，所述电 解液分配装置将电解箱内的电解液供给电池堆，所述电解液回收装置的进、出口端分别与电 池堆和电解箱连通。

本发明金属空气燃料电池系统，其中所述电解液回收装置与电解箱之间设有过滤装置， 所述过滤装置的进、出口端分别与电解液回收装置和电解箱连通。

本发明金属空气燃料电池系统，其中所述过滤装置与电解箱之间设有沉淀装置，所述沉 淀装置的进、出口端分别与过滤装置的出口端和电解箱的入口端连通。

本发明金属空气燃料电池系统，其中所述电解液分配装置包括离心泵，所述离心泵通过 第一管路将电解液从电解箱抽送到电池堆，所述第一管路上设有电解液分配器和限流阀。

本发明金属空气燃料电池系统，其中所述电解液回收装置包括第二管路，所述电池堆的 电堆液口通过第二管路与电解箱连通，所述第二管路上设有气液分离器。

本发明金属空气燃料电池系统，其中所述过滤装置为过滤器。

本发明金属空气燃料电池系统，其中所述供氧循环子模块包括空气压缩泵，用于将空气 供应给电池堆。

本发明金属空气燃料电池系统，其中还包括多个直流调速风扇，多个所述直流调速风扇 通过导风罩将空气鼓入电池堆。

本发明金属空气燃料电池系统，其中所述管理模块通过传感器采集电池堆内的单上电池 电压、电流和温度信息，所述管理模块的信息数据通过无线通讯方式与手机软件连接。

采用上述方案后，本发明金属空气燃料电池系统通过用电池堆、电解箱、供液和回收循 环子模块、供氧循环子模块、热管理子模块及管理模块组成的电池系统，主要控制电池堆的 化学反应，用安装在电池堆内的管理模块通过传感器采集相应电池堆的单项电池电压、电流、 温度等电池信息，控制该电池系统的使用和中断，电池堆内部电化学反应放出热量，影响电 池系统的性能，导致电解液溢出损坏设备，通过多个直流调速风扇上安装的导风罩通风对电 池堆高热量进行降温，共同实现完成，使本发明电池系统的安全性和可靠性增加。

附图说明

图1为本发明金属空气燃料电池系统实施例一模块结构示意图；

图2为本发明金属空气燃料电池系统实施例二的供液和回收循环子模块的结构示意图；

图3为本发明金属空气燃料电池系统实施例二的电解液回收装置的结构示意图；

图4为本发明金属空气燃料电池系统实施例二的供氧循环子模块的结构示意图；

图5为本发明金属空气燃料电池系统实施例三的结构示意图。

具体实施方式