CN110828861A - 金属燃料电池用液体分配器 - Google Patents

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胡广来
汪云华
田程
李富宇
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周燕
孙应销
赵天华
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Abstract

本发明公开了一种金属燃料电池用液体分配器，包括：内转筒，所述内转筒的一端为液体进入的开口端，另一端为封闭端，所述内转筒上在从所述开口端向所述封闭端的方向上设置有孔直径大小逐渐递减的多个出液口；外筒，所述外筒包括套设在所述内转筒上的筒体，所述筒体上在从所述开口端向所述封闭端的方向上设置有长度逐渐递减的多个出液管，多个所述出液管与所述筒体连通且与多个所述出液口相应地成对对应；电机，所述电机与所述内转筒的封闭端连接并且驱动所述内转筒转动，当所述内转筒连续转动时，多个所述出液口与多个所述出液管中至少一对部分或全部对应连通，以使得液体不断进出循环。该金属燃料电池用液体分配器结构简单，体积小，可靠性高。

Description

金属燃料电池用液体分配器
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种金属燃料电池用液体分配器。
背景技术
大功率的金属燃料电池组一般由多个单体电池串联组成，电池组工作时，电池内部的电解液必须不断循环的，以保证电池组内部温度的一致，同时将放电过程中产生的固体杂质带出电池腔体。
由于金属燃料电池的电解液是导电的，电池组工作时所有的单体电池都被电解液连通，因此在电池组内部会产生一个内环电流，且电池组中串联单体电池个数越多，内环电流越大。为了避免电池组内环电流过大，单体电池串联个数一般控制在50个以内。
大功率金属燃料电池系统一般由多个电池组组成，为了减少电池系统的占地面积，电池组一般采用横向堆叠的方式安装。为了避免电池组之间电解液连通，每一个电池组都有一套独立的电解液循环系统；通过控制液流泵的流速，保证不同高度的电池组内电解液循环速度一致。因此，大功率金属燃料电池系统内部的电解液循环系统结构复杂，体积庞大，可靠性低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、体积小、可靠性高的金属燃料电池用液体分配器。
根据本发明实施例的金属燃料电池用液体分配器，包括：内转筒，所述内转筒的一端为液体进入的开口端，另一端为封闭端，所述内转筒上在从所述开口端向所述封闭端的方向上设置有孔直径大小逐渐递减的多个出液口；外筒，所述外筒包括套设在所述内转筒上的筒体，所述筒体上在从所述开口端向所述封闭端的方向上设置有长度逐渐递减的多个出液管，多个所述出液管与所述筒体连通且与多个所述出液口相应地成对对应；电机，所述电机与所述内转筒的封闭端连接并且驱动所述内转筒转动，当所述内转筒连续转动时，多个所述出液口与多个所述出液管中至少一对部分或全部对应连通，以使得液体不断进出循环。
根据本发明实施例的金属燃料电池用液体分配器，简化了大功率金属燃料电池系统的电解液循环系统，使多个电池组共用一套电解液循环系统，减少了液流泵的使用个数，同时，由于，内转筒上的多个出液口的孔直径大小从开口端向封闭端的方向逐渐递减，与多个出液口配合成对的多个外筒上的出液管的长度从开口端向封闭端的方向逐渐递减，当内转动连续转动时，多个出液口与多个出液管中至少一对部分或全部对应连通，使得液体不断进出循环，且保证了不同高度的电池组内电解液循环速度一致。因此，该金属燃料电池用液体分配器结构简单，体积小，可靠性高。
根据本发明的一个实施例，多个所述出液管呈直线排布，多个所述出液口沿所述内转筒的旋转方向呈盘旋状排布。
根据本发明的一个实施例，多个所述出液口的孔直径之和小于所述内转筒的外圆周长。这样可以完全避免在同一时间相邻两个出液口被电解液连通，最大程度降低电池组之间的内环电流。
根据本发明的一个实施例，所述内转筒与所述外筒均为绝缘材料制成。
根据本发明的一个实施例，所述电机的转速为0-10转/秒。
根据本发明的一个实施例，还包括第一法兰和第二法兰，所述筒体位于所述开口端的一端形成第三法兰，所述筒体位于所述封闭端的另一端形成第四法兰；所述第一法兰设有轴孔，所述第一法兰与所述第三法兰间设有第一密封圈，所述第一法兰与所述第三法兰固定连接且使所述轴孔与所述开口端相对；所述第二法兰与所述第四法兰间设有第二密封圈，所述第二法兰与所述第四法兰固定连接。
根据本发明进一步的实施例，还包括第一密封轴承和第二密封轴承；所述第一密封轴承设置在所述内转筒的侧壁与所述筒体的侧壁之间且靠近所述开口端；所述第二密封轴承设置在所述内转筒的侧壁与所述筒体的侧壁之间且靠近所述封闭端。
根据本发明的一个实施例，所述封闭端在所述内转筒的轴向方向上向外延伸有旋转轴，所述电机具有传动轴，所述旋转轴与所述传动轴连接。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的金属燃料电池用液体分配器的正视图。
图2是图1的A-A的剖视图。
图3是本发明一个实施例的金属燃料电池用液体分配器的俯视图。
图4是图3的B-B的剖视图。
图5是本发明一个实施例的金属燃料电池用液体分配器的内转筒的示意图。
如图标记：
液体分配器100 内转筒1 开口端11 封闭端13 出液口12
外筒2 筒体21 出液管22 电机3 第一法兰5
第二法兰6 第三法兰23 第四法兰24 轴孔51 第一密封圈71
第二密封圈72 第一密封轴承81 第二密封轴承82
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-5描述根据本发明实施例的金属燃料电池用液体分配器。
如图1-5所示，根据本发明实施例的金属燃料电池用液体分配器100，包括：内转筒1、外筒2和电机3。内转筒1的一端为电解液液体进入的开口端11，另一端为封闭端13，内转筒1上在从开口端11向封闭端13的方向上设置有孔直径大小逐渐递减的多个出液口12；外筒2包括套设在内转筒1上的筒体21，筒体21上在从开口端11向封闭端13的方向上设置有长度逐渐递减的多个出液管22，多个出液管22与筒体21连通且与多个出液口12相应地成对对应；电机3与内转筒1的封闭端13连接并且驱动内转筒1转动，当内转筒1连续转动时，多个出液口12与多个出液管22中至少一对部分或全部对应连通，以使得液体不断进出循环。
根据本发明实施例的金属燃料电池用液体分配器100，简化了大功率金属燃料电池系统的电解液循环系统，使多个电池组共用一套电解液循环系统，减少了液流泵的使用个数，同时，由于，内转筒1上的多个出液口12的孔直径大小从开口端11向封闭端13的方向逐渐递减，与多个出液口12配合成对的多个外筒2上的出液管22的长度从开口端11向封闭端13的方向逐渐递减，当内转动连续转动时，多个出液口12与多个出液管22中至少一对部分或全部对应连通，使得液体不断进出循环，且保证了不同高度的电池组内电解液循环速度一致。因此，该金属燃料电池用液体分配器100结构简单，体积小，可靠性高。
根据本发明的一个实施例，多个出液管22呈直线排布，多个出液口12沿内转筒1的旋转方向呈盘旋状排布。这样可以保证内转筒1转动过程中各个出液管22排出的液体量相同。
根据本发明进一步的实施例，多个出液口为4个出液口4，多个出液管22为4个出液管22。
根据本发明的一个实施例，多个出液口12的孔直径之和小于内转筒1的外圆周长。这样可以完全避免在同一时间相邻两个出液口12被电解液连通，最大程度降低电池组之间的内环电流。
根据本发明的一个实施例，内转筒1与外筒2均为绝缘材料制成。如采用塑料，高分子树脂制成。这样可以避免电解液液体通过内转筒1和外转筒2与电机3发生短路。
根据本发明的一个实施例，电机3采用减速电机，该减速电机的转速为0-10转/秒。这里0-10转/秒，应理解为大于0转/秒，小于或等于10转/秒。
根据本发明的一个实施例，金属燃料电池用液体分配器100还包括第一法兰5和第二法兰6，筒体21位于所述开口端11的一端形成第三法兰23，筒体21位于封闭端13的另一端形成第四法兰24；第一法兰5设有轴孔51，第一法兰5与第三法兰23间设有第一密封圈71，第一法兰5与第三法兰23固定连接且使轴孔51与开口端11相对；第二法兰6与第四法兰24间设有第二密封圈72，第二法兰6与第四法兰24固定连接。这样可以避免内转筒1中液体从内转筒1与外筒2之间的缝隙渗透到外筒2外。
根据本发明进一步的实施例，金属燃料电池用液体分配器100，还包括第一密封轴承81和第二密封轴承82；第一密封轴承81设置在内转筒1的侧壁与筒体21的侧壁之间且靠近开口端11；第二密封轴承82设置在内转筒1的侧壁与筒体21的侧壁之间且靠近封闭端13。通过在内转筒1的侧壁与筒体21的侧壁之间且靠近开口端11处设置第一密封轴承81，通过在内转筒1的侧壁与筒体21的侧壁之间且靠近封闭端11处设置第二密封轴承82，这样可靠地控制内转筒1仅作转动，避免内转筒1作径向和轴向移动，提高出液口12与出液管22对应匹配度。同时，本实施例采用第一密封轴承81和第二密封轴承82，可以防止液体从内转筒1与外筒2之间的缝隙渗透进第一密封轴承81和第二密封轴承82内，避免第一密封轴承81和第二密封轴承82被液体腐蚀而影响第一密封轴承81和第二密封轴承82的使用寿命。
根据本发明的一个实施例，封闭端13在内转筒1的轴向方向上向外延伸有旋转轴131，电机3具有传动轴31，旋转轴131与传动轴31连接。通过在封闭端13直接延伸出旋转轴131，可以使得内转筒1与电机3之间的连接结构更加简化。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种金属燃料电池用液体分配器，其特征在于，包括：
内转筒，所述内转筒的一端为液体进入的开口端，另一端为封闭端，所述内转筒上在从所述开口端向所述封闭端的方向上设置有孔直径大小逐渐递减的多个出液口；
外筒，所述外筒包括套设在所述内转筒上的筒体，所述筒体上在从所述开口端向所述封闭端的方向上设置有长度逐渐递减的多个出液管，多个所述出液管与所述筒体连通且与多个所述出液口相应地成对对应；
电机，所述电机与所述内转筒的封闭端连接并且驱动所述内转筒转动，当所述内转筒连续转动时，多个所述出液口与多个所述出液管中至少一对部分或全部对应连通，以使得液体不断进出循环。
2.根据权利要求1所述的金属燃料电池用液体分配器，其特征在于，多个所述出液管呈直线排布，多个所述出液口沿所述内转筒的旋转方向呈盘旋状排布。
3.根据权利要求1所述的金属燃料电池用液体分配器，其特征在于，多个所述出液口的孔直径之和小于所述内转筒的外圆周长。
4.根据权利要求1所述的金属燃料电池用液体分配器，其特征在于，所述内转筒与所述外筒均为绝缘材料制成。
5.根据权利要求1所述的金属燃料电池用液体分配器，其特征在于，所述电机的转速为0-10转/秒。
6.根据权利要求1所述的金属燃料电池用液体分配器，其特征在于，还包括第一法兰和第二法兰，所述筒体位于所述开口端的一端形成第三法兰，所述筒体位于所述封闭端的另一端形成第四法兰；所述第一法兰设有轴孔，所述第一法兰与所述第三法兰间设有第一密封圈，所述第一法兰与所述第三法兰固定连接且使所述轴孔与所述开口端相对；所述第二法兰与所述第四法兰间设有第二密封圈，所述第二法兰与所述第四法兰固定连接。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的金属燃料电池用液体分配器，其特征在于，还包括第一密封轴承和第二密封轴承；所述第一密封轴承设置在所述内转筒的侧壁与所述筒体的侧壁之间且靠近所述开口端；所述第二密封轴承设置在所述内转筒的侧壁与所述筒体的侧壁之间且靠近所述封闭端。
8.根据权利要求1所述的金属燃料电池用液体分配器，其特征在于，所述封闭端在所述内转筒的轴向方向上向外延伸有旋转轴，所述电机具有传动轴，所述旋转轴与所述传动轴连接。
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