[发明专利]一种金属燃料电池低温加热结构

说明书

本发明提供了一种金属燃料电池低温加热结构，包括燃料电池反应电堆1、电解液箱2、电解液循环输入管路3、电解液循环输出管路4、第一温度传感器5、控制器6、加热组件7、电动推杆组件8、电堆固定支架9；该电解液箱2顶部设置有一个或多个凹槽；该电动推杆组件8固定在该燃料电池反应电堆1底部，该电动推杆组件8末端与该加热组件7连接，该电动推杆组件8位于该一个或多个凹槽上方，该电动推杆组件8可出入于该一个或多个凹槽；该第一温度传感器5固定在该电解液箱2外部，用于采集该电解液箱2的第一温度信号；该控制器6固定在该电解液箱2的外部，用于接收该第一温度信号，并根据该第一温度信号控制该电动推杆组件8上升或者下降。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种金属燃料电池低温加热结构。

背景技术

现阶段电池储能技术的研究方向，主要侧重于通过降低储能系统的质量，从而达到提高电源系统的能量密度的目的，金属燃料电池，因其质量轻、储能密度大等特点，成为了新能源领域重要的研究方向。金属铝在地壳中含量充足，电极铝板的材料加工难度及加工成本均较低，又有着比能高的特点，因此应用金属铝的燃料电池，也称为铝空气电池，有着很高的研究价值。这种电池的阳极采用特殊工艺处理的铝板，阴极为多孔的空气电极，电解液为强碱性溶液或者盐溶液，如较常用的氢氧化钾溶液。其放电反应简单描述如下：阳极发生氧化反应，金属铝离子与氢氧根离子结合，生成氢氧化铝的同时失去电子；阴极发生氧还原反应，空气中氧气、电解液中的水及获得的电子结合，生成氢氧根离子，从而完成电子的转移，实现提供电能的目的。

从以上分析可知，电解液是连接空气正极与铝负极之间的纽带，用于传递电化学反应中生成的阳离子和阴离子，还是存放电池放电过程中产生的氢氧化铝的仓库。因此，电解液的性能优劣将直接决定电池性能的好坏。在低温环境下，电池的性能主要受限于几个方面，如电极材料电导率的影响，离子扩散系数的影响以及电解液电导率的影响。尤其在低温环境下电解液电导率的下降，对铝金属电池的性能影响非常大。另外，低温条件下，由于空气的流动性能也受到影响，在阴极的氧还原反应中，氧气的供给量不足，也会降低电池的放电效果。

当前对于金属燃料电池中电解液有机添加剂的研究比较多，也取得了很多成果。然而，对电池低温性能这一电池不可或缺的技术指标的研究进展较少。

针对现有技术中，金属燃料电池在低温的恶劣环境下放电效果差的问题，还未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种金属燃料电池低温加热结构，以解决现有技术中，金属燃料电池在低温的恶劣环境下放电效果差的问题。

本发明提供了一种金属燃料电池低温加热结构，包括：燃料电池反应电堆1、电解液箱2、电解液循环输入管路3、电解液循环输出管路4、第一温度传感器5、控制器6、加热组件7、电动推杆组件8、电堆固定支架9；

所述燃料电池反应电堆1由所述电堆固定支架9固定于所述电解液箱2上方；

所述电解液箱2通过所述电解液循环输入管路3与所述电解液循环输出管路4与所述燃料电池反应电堆1内部连通；

所述电解液箱2顶部设置有一个或多个凹槽；

所述电动推杆组件8固定在所述燃料电池反应电堆1底部，所述电动推杆组件8末端与所述加热组件7连接，所述电动推杆组件8位于所述一个或多个凹槽上方，所述电动推杆组件8可出入于所述一个或多个凹槽；

所述第一温度传感器5固定在所述电解液箱2外部，用于采集所述电解液箱2的第一温度信号；

所述控制器6固定在所述电解液箱2的外部，用于接收所述第一温度信号，并根据所述第一温度信号控制所述电动推杆组件8上升或者下降。

可选地，在所述第一温度信号低于第一设定阈值时，所述控制器6控制所述电动推杆组件8下降，使得所述加热组件7下降至对应的凹槽，并控制所述加热组件7启动加热。