[发明专利]一种全气候多功能便携式铝-空气电池系统

说明书

本发明公开了一种全气候多功能便携式铝‑空气电池系统，该系统包括：铝‑空气电池堆、位于底部的多功能箱以及外壳上盖组件、用于控制铝‑空气电池堆启停的电控组件以及用于主动散热的热管理组件；所述铝‑空气燃料电池堆包括铝‑空气电池和电解液箱；所述多功能箱的箱体外壳设有散热翅片，多功能箱的内壁与电解液箱外壳间构成3mm‑20mm的气体空心层；所述外壳上盖组件包括上翻盖主体和便携式把手；所述外壳上盖组件上设计有多功能箱的加注口和放液口；所述电控组件与热管理组件连接。本发明系统的电解液箱内胆和多功能水箱内壳间构成保温层，能有效减少电池装置工作过程中电解液箱体的热散失。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术，尤其涉及一种全气候多功能便携式铝-空气电池系统。

背景技术

铝-空气电池是一种以铝合金为负极，碱性或中性水溶液为电解液、空气电极为正极的化学电源。其最大的特点是能量密度高，质量能量密度可以达到300-600Wh/kg，因此也特别适合于高能量的便携式电源。便携式铝-空气电池系统长时间运行过程中，一方面在高温环境中容易出现热积累而发生热失控，另一方面在极寒环境中，容易失温而导致性能下降，甚至出现输出功率严重不足。另外，便携式铝-空气电池对体积空间、重量、功率内耗等方面有苛刻的要求。这对全气候便携式铝-空气电池的系统设计，特别是热管理设计提出更高的要求。

目前关于全气候多功能便携式铝-空气电池系统几乎空白，特别是极寒环境下百瓦级及百瓦级以下的便携式铝-空气电池系统。针对恶劣气候下，设计全气候便携式铝-空气电池系统具有重大的意义，同时能加快便携式铝-空气电池快速发展和应用推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种全气候多功能便携式铝-空气电池系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全气候多功能便携式铝-空气电池系统，包括：铝-空气电池堆、位于底部的多功能箱以及外壳上盖组件、用于控制铝-空气电池堆启停的电控组件以及用于主动散热的热管理组件；

所述铝-空气燃料电池堆包括铝-空气电池和电解液箱；

所述多功能箱的箱体外壳设有散热翅片，多功能箱的内壁与电解液箱外壳间构成3mm-20mm的气体空心层；

所述外壳上盖组件包括上翻盖主体和便携式把手；

所述外壳上盖组件上设计有多功能箱的加注口和放液口；

所述电控组件与热管理组件连接。

按上述方案，所述多功能箱布置在铝-空气燃料电池堆的底部，散热翅片布置在多功能箱的箱体底面和三个侧面上。

按上述方案，所述多功能箱为采用铝合金材质制作的多功能箱。

按上述方案，所述电控组件包括启动接口、输出接口和控制面板，所述控制面板包括液晶显示屏、启停按钮和状态显示灯。

按上述方案，所述热管理组件包括散热风扇和出风口，风扇和出风口设置在外壳的两侧，形成散热风道。

按上述方案，所述电控组件还包括电解液箱内部和电解液箱外壁上布置的温度传感器，所述温度传感器与电控组件的控制板连接，根据不同的温度控制板控制散热风扇的启停以及散热风扇的转速。

本发明产生的有益效果是：

1）本发明通过电解液箱内胆和多功能箱外壳设计方式，在极寒气候环境中工作时，多功能箱中不加水，水箱进出口为封闭状态，电解液箱内胆和多功能水箱内壳间构成3mm-20mm的气体保温层，能有效减少电池系统工作过程中电解液箱体的热散失，从而维持电池系统在极寒环境中长时间的稳定工作；