[发明专利]金属燃料电池、电池组及运行控制方法

说明书

本发明提供了一种静态可循环运行的金属燃料电池、电池组及运行控制方法，该电池包括壳体、电解液存储腔、J型排液管、排气管、金属阳极板安装口、进液管、金属阳极板、阳极固定密封盖、排污口、上液位开关和下液位开关，电池内部溢流入液口位于上部，使电解液有效的淹没金属阳极板，J型排液管的上排液口的水平高度高于电池内部电解液水平面，电池在注满电解液后形成静态反应场所，电解液存储腔内设有两个液位开关，通过J型排液管进行间歇式排液和补液，电解液水平面低于下液位开关时自动进行补液，还可以通过设定时间段进行排液和补液，本发明做到了金属燃料电池无串电、无压损，提高了电池的一致性，提高了金属阳极的转换效率。

技术领域

本发明涉及金属液流燃料电池领域，具体的涉及一种静态可循环运行的金属燃料电池、电池组及运行控制方法。

背景技术

煤炭石油等不再生能源紧缺，使人们不断开发新能源。从第一代铅酸电池到锂电池再到如今的金属空气燃料电池，电池电源系统的发展越米越受到人们的关注。铝空气电池具有高比能、长寿命、安全可靠、环境友好等一系列优点。

现有用的金属液流燃料电池，大多数是通过循环泵长时间运行循环电解液来满足运行条件，来实现电池的连续运作，这样会造成应电解液在电池组内通过液体分液管道相互连通，单体电池与单体电池之间形成电势差，造成短路现象，电池内部短路电流增加，电压压降增加，金属阳极腐蚀消耗速度增加，造成阳极比能量转换效率降低，金属阳极反应不均匀等现象，从而无法最大化的将铝空气电池电能转换效率提高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术的上述不足，本发明的主要目的在于提供一种静态可循环运行的金属燃料电池、电池组及运行控制方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

(二)技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提出了一种静态可循环运行的金属燃料电池，包括：

壳体1；

电解液存储腔2，设于壳体1内；

J型排液管3，设于壳体1的侧面，一端与壳体1底部的排污口10连通，另一端设有上排液口301，上排液口301的水平高度大于溢流入液口601的水平高度；

排气管4，安装于壳体1的顶部，一端与壳体1连接，另一端设有上排气口401；

金属阳极板安装口5，设于壳体1的侧面；

进液管6，预埋在壳体1内，进液管6与壳体1为一整体，一端在壳体1内为溢流入液口601，另一端在壳体1外为溢流出液口602；

金属阳极板7，从金属阳极板安装口5安装；

阳极固定密封盖8，安装于金属阳极板安装口5上，与金属阳极板安装口5紧密配合；

排污口10，设于壳体1的底部；

下液位开关14，设于电解液存储腔2内；

上液位开关15，设于电解液存储腔2内。

优选地，壳体1的下部设计为漏斗型，排污口10开设在壳体1的尖端。

优选地，溢流入液口601的水平高度大于溢流出液口602的水平高度，溢流入液口601的水平高度大于下液位开关14的水平高度，溢流出液口602的水平高度小于下液位开关14的水平高度。

优选地，金属阳极板7与阳极固定密封盖8连接，以使金属阳极板7固定在阳极固定密封盖8上。

优选地，下液位开关14的水平高度与金属阳极板7刚好被电解液完全浸没时的电解液的水平高度相同；