[发明专利]一种自动配置电解液的金属/空气电池系统

说明书

本发明公开一种自动配置电解液的金属/空气电池系统，包括金属/空气电池用储液单元，由两个独立的密封腔体组成，分别用于存储固态电解质和用于存储水或不饱和电解质溶液；两腔体之间的连通可开启和关闭，连通的面积可增大和收缩，进而调节固体电解质加入的流量。系统还包括控制单元、温度传感器，电导率仪；通过采集温度信号和电导率信号，控制换热器的开启和关闭、控制增连通面积的增大或收缩。与现有技术相比，本发明所述金属/空气电池具有以下优点：简化金属/空气电池系统使用流程，省略单独配液装置；减少人工操作流程，提升电池系统操作性能。

技术领域

本发明涉及一种自动配置电解液的金属/空气电池系统，属于金属/空气电池技术领域。

背景技术

金属/空气电池是一种采用金属(如镁、铝、锌等)为阳极燃料，空气中氧气作为氧化剂，碱液作为电解质溶液的电化学反应装置。我国镁、铝、锌等金属储量丰富且价格低廉，因此金属/空气电池在我国通讯电源、野外应急电源、照明电源及储备电源等可移动电源的诸多领域具有广阔的应用前景。

当金属/空气电池系统作为备用电源使用时，多需长期贮存，启动时迅速激活使用，大功率的金属/空气电池系统需要大量的电解液来激活电池进行放电，且电解液多为高浓度的碱性溶液，长期贮存碱性电解液对设备的耐腐蚀及密封性能有较高要求，且存在电解液泄漏的安全隐患，所以多采用使用时临时配置电解液的方案进行使用，而电解液的配置因固体电解质溶解时产生大量的热及刺激性气味，对操作人员的人身健康有较大危害同时有一定安全隐患。

专利201611121031.8提出一种自动配置电解液的金属空气电池系统及方法，但是未提及固体电解质加注方法。

发明内容

本发明针对上述问题，为实现电解液的快速配置，提高电池系统实用性及安全性，本发明提供一种金属/空气电池用储液单元，所述储液单元由两个独立的密封腔体组成，分别为第一腔体和第二腔体；第一腔体用于存储固态电解质，第二腔体用于存储水或不饱和电解质溶液；所述第一腔体与第二腔体的连通可开启和关闭，所述连通的面积可增大和收缩，进而调节第一腔体内固体电解质进入第二腔体的流量。

优选地，所述储液单元通过内设分隔件，将所述储液单元分隔为所述的第一腔体和第二腔体；所述分隔件与储液单元可动连接；通过分隔件的位置变化，调节第一腔体与第二腔体的连通面积。

优选地，所述分隔件为隔板，所述可动连接为所述隔板的一端与储液单元内壁通过转动、滑动或滚动连接，另一端通过转动，滑动或滚动与储液单元壁面形成翻折、旋转或伸展的变动形式，增大或收缩第一腔体与第二腔体的连通面积。

优选地，所述固体电解质储存于密封包装体内，所述密封包装体置于所述第一腔体中；所述隔板的端部设有尖锐部件；当隔板位置变化时，所述尖锐部件可划开密封包装体，释放固体电解质。

优选地，所述储液单元的材料为耐碱塑料、金属、合金或具有非金属衬里的金属或合金。

优选地，所述耐碱塑料包括ABS塑料、聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE、聚苯乙烯PS、尼龙PA、聚甲醛POM，聚砜PSF、聚苯硫醚PPS中的至少一种；

优选地，所述金属包括钪、钛、钒、铬、钴、镍、钇、锆、铌、铪、钽、铂、金中的至少一种；所述合金包括奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢、蒙乃尔合金、哈氏合金、钛合金、锆合金、钽合金、铌合金中的至少一种；

优选地，所述非金属衬里为衬胶、衬瓷板、衬玻璃钢、涂料防腐内衬或玻璃鳞片涂层内衬中的至少一种。

本发明另一方面提供金属/空气电池用配液系统，所述配液系统包括液泵、换热器上述的储液单元，所述第二腔体、液泵、换热器串联连通，构成第一循环回路。