[发明专利]应用于金属空气电池的电解液循环系统有效
申请号: | 202110291672.2 | 申请日: | 2021-03-18 |
公开(公告)号: | CN113067017B | 公开(公告)日: | 2022-02-08 |
发明(设计)人: | 康钦淼;管楠祥;周明 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H01M8/04276 | 分类号: | H01M8/04276;H01M8/04746;H01M12/06;B01D29/56 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 应用于 金属 空气 电池 电解液 循环系统 | ||
1.一种电解液循环系统,其特征在于,所述系统用于对金属空气电池的电解液进行循环,所述金属空气电池包括串联的多级单体电池组、每级单体电池组包括多个单体电池,
所述系统包括:
电解质箱,用于存储电解质并向电解液箱输送电解质;
存储箱,用于存储溶剂并向电解液箱输送溶剂;
电解液箱,所述电解液箱的入口连接到所述电解质箱的出口和所述存储箱的溶剂出口,用于将接收的电解质和溶剂配制成电解液;
电解液循环泵,用于提供电解液循环的动力,包括循环初级泵及循环中继泵,所述循环初级泵串联在所述电解液箱与过滤装置的前置过滤器之间,所述循环中继泵串联在相邻的两级单体电池组之间;
过滤装置,用于过滤电解液,包括前置过滤器、中置过滤器、后置过滤器,所述前置过滤器串联在所述循环初级泵与第一级单体电池组之间,所述中置过滤器串联所述循环中继泵与下一级单体电池组之间,所述后置过滤器串联在最后一级单体电池组与所述电解液箱之间;
电解液循环控制管,包括分流控制管和合流控制管,分别用于控制电解液的分流与合流,所述分流控制管设置在每级单体电池组之前,所述合流控制管设置在每级单体电池组之后;
控制器,分别电连接所述电解质箱、所述存储箱、所述电解液箱、所述循环初级泵及所述循环中继泵,所述控制器用于:
在所述金属空气电池正常工作的情况下,控制所述电解液箱将所述电解质箱输送的电解质以及所述存储箱输送的溶剂配制成电解液;
控制所述循环初级泵抽取所述电解液箱中的电解液,经过所述前置过滤器后,过滤后的电解液被输送至第一级单体电池组的分流控制管中分流,以使第一级单体电池组的多个单体电池的电化学反应能够进行,促使电化学反应进行的电解液被输送至第一级单体电池组的合流控制管中合流,合流后的电解液被输送至下一级单体电池组的分流控制管;
控制所述循环中继泵抽取所述循环中继泵之前的单体电池组的合流控制管中的电解液,经过所述中置过滤器后,过滤后的电解液被输送至所述循环中继泵之后的单体电池组的分流控制管;
其中,最后一级单体电池组的合流控制管输送出的电解液,经过所述后置过滤器后,循环回到所述电解液箱;
其中,所述存储箱还用于存储储存液,所述储存液用于充满串联的多级单体电池组,对各级单体电池组的金属阳极和空气阴极进行保护;
所述控制器还用于:
在所述金属空气电池停止工作的情况下,控制所述循环初级泵抽取所述存储箱中的储存液,经过所述前置过滤器后,过滤后的储存液被输送至第一级单体电池组的分流控制管中分流,分流后的储存液充满第一级单体电池组的多个单体电池,以使储存液保护第一级单体电池组的多个单体电池,充满后的储存液输送至第一级单体电池组的合流控制管中合流,合流后的储存液被输送至下一级单体电池组的分流控制管;
控制所述循环中继泵抽取所述循环中继泵之前的单体电池组的合流控制管中的储存液,经过所述中置过滤器后,过滤后的储存液被输送至所述循环中继泵之后的单体电池组的分流控制管;
其中,最后一级单体电池组的合流控制管输送出的储存液,循环回到所述存储箱。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
回收箱,所述回收箱的入口连接所述过滤装置的出口,用于回收过滤装置排出的含有电化学反应产物的电解液;
沉淀收集箱,所述沉淀收集箱的入口分别与所述回收箱和所述电解液箱的出口连接,用于收集电化学反应产物沉淀;
所述控制器还分别电连接所述回收箱和所述沉淀收集箱,所述控制器还用于:
分别控制所述前置过滤器、所述中置过滤器及所述后置过滤器,将过滤后剩余的含有电化学反应产物的电解液输送至所述回收箱;
控制所述回收箱对含有电化学反应产物的电解液进行回收处理,将电化学反应产物沉淀输送至所述沉淀收集箱,将回收处理后的电解液输送至所述电解液箱;
在所述沉淀收集箱充满的情况下,控制所述沉淀收集箱对电化学反应产物沉淀进行处理。
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