CN113328116A - 金属空气电池系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属空气电池系统和车辆，其中金属空气电池系统包括:金属空气电池装置、抽风装置和支撑格栅。金属空气电池装置包括：多个金属空气电池，每个金属空气电池的上端均具有负压空间，相邻两个金属空气电池之间具有进气流道，负压空间与进气流道相连通；抽风装置分别与负压空间相连通；支撑格栅分别支撑连接在金属空气电池的两侧的空气电极的外侧，相邻的两个金属空气电池之间的两个支撑格栅交错设置，以使每个支撑格栅均止抵支撑在相邻的两个金属空气电池之间而限定出进气流道，进气流道包括：横向流道和竖向流道，横向流道与竖向流道相连通。该金属空气电池系统的进气供氧以及散热效果更好，且该金属空气电池系统的整体安全性更高。

Description

金属空气电池系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种金属空气电池系统和车辆。

背景技术

现有技术中，金属空气电池系统在金属空气电池装置的外部增设的通风设备为吹风式通风设备，因此会导致各金属空气电池内的空气电极上的含氧量以及每个金属空气电池内的空气电极上的各处含氧量不同，各处的温度也不同，进而导致金属电极各处的消耗速度不同，并且，在工作过程中，空气电极会产生膨胀或收缩，导致相邻两个空气电极之间的空气流道变窄，从而使得空气流道无法稳定的输送空气，还会导致相邻两个金属空气电池之间的空气电极相互接触，而导致金属空气电池装置出现短路的现象，影响金属空气电池系统的整体安全性，存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种金属空气电池系统，该金属空气电池系统的进气供氧以及散热效果更好，且该金属空气电池系统的整体安全性更高。

本发明还提出了一种具有上述金属空气电池系统的车辆。

根据本发明的实施例的金属空气电池系统，包括：金属空气电池装置，所述金属空气电池装置包括：多个叠设的金属空气电池，每个所述金属空气电池的上端均具有负压空间，相邻两个所述金属空气电池之间具有进气流道，所述负压空间与所述进气流道相连通；抽风装置，所述抽风装置分别与所述负压空间相连通；支撑格栅，所述支撑格栅分别支撑连接在所述金属空气电池的两侧的空气电极的外侧，且相邻的两个所述金属空气电池之间的两个所述支撑格栅交错设置，以使每个所述支撑格栅均止抵支撑在相邻的两个所述金属空气电池之间而限定出所述进气流道，所述进气流道包括：横向流道和竖向流道，所述横向流道与所述竖向流道相连通。

根据本发明的实施例的金属空气电池系统，该金属空气电池系统能够在负压空间的作用下促使空气更加均匀的向金属空气电池装置内流动，以使进气供氧以及散热效果更好，并利用支撑格栅确保了金属空气电池之间的进气流道以及金属空气电池上的空气电极的稳定性，进而确保了金属空气电池系统的整体安全性。

另外，根据发明实施例的金属空气电池系统，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述金属空气电池具有壳体，所述壳体的上部开设有风道孔，所述风道孔内限定出所述负压空间。

根据本发明的一些实施例，多个所述风道孔相连接以形成抽气风道，所述抽气风道的一端连通所述抽风装置。

根据本发明的一些实施例，所述抽气风道的另一端封堵。

根据本发明的一些实施例，所述支撑格栅包括：本体加强部和突出支撑部，所述本体加强部支撑设置在所述空气电极的外壁上，所述突出支撑部连接在所述本体加强部上且向外突出。

根据本发明的一些实施例，所述本体加强部包括：外圈止抵加强框以及平行连接在所述外圈止抵加强框内的多个加强横梁，多个所述加强横梁间隔开设置，以在相邻的两个所述加强横梁之间限定出散热空间，所述突出支撑部竖向连接在相邻的两个所述加强横梁之间，以形成多排所述突出支撑部。

根据本发明的一些实施例，多排所述突出支撑部包括：多个第一交错排和多个第二交错排，所述第一交错排与所述第二交错排沿竖向交替设置，且多个所述第一交错排内的所述突出支撑部竖向正对设置，多个所述第二交错排内的所述突出支撑部竖向正对设置，所述第一交错排内的所述突出支撑部与所述第二交错排内的所述突出支撑部竖向错开设置。

根据本发明的一些实施例，每个所述第一交错排内的所述突出支撑部与所述散热空间之间以及每个所述第二交错排内的所述突出支撑部与所述散热空间之间限定出所述横向流道，相邻的两排所述突出支撑部之间限定出所述竖向流道。

根据本发明的一些实施例，所述金属空气电池内具有金属电极，所述金属电极向外伸出有导电极耳，所述导电极耳上过盈套设有极耳密封套，所述极耳密封套适于与所述金属空气电池的壳体密封配合。

根据本发明的一些实施例，所述壳体包括：端盖，所述端盖上开设有伸出孔，所述伸出孔内配置有密封件，所述极耳密封套与所述伸出孔插接配合密封。

根据本发明的一些实施例，所述端盖朝向所述金属电极伸出有定位条，所述金属电极上开设有定位缺口，所述定位条适于与所述定位缺口配合定位。

根据本发明的一些实施例，所述端盖上设置有朝向所述金属电极伸出的密封缓冲软条，所述密封缓冲软条位于所述伸出孔与所述定位条之间，且所述密封缓冲软条适于与所述金属电极的侧边缓冲止抵。

根据本发明的一些实施例，所述金属空气电池系统还包括：导流组件，所述导流组件设置在所述金属空气电池内，所述导流组件适于对从所述金属空气电池的电解液进液口向所述金属空气电池的电解液流动空间流入的电解液以及从所述电解液流动空间向所述金属空气电池的电解液出液口流出的电解液进行分流和/或导流。

根据本发明的一些实施例，所述金属空气电池系统还包括：前端板、后端板和安装底座，多个所述金属空气电池通过插接连杆穿设连接，所述金属空气电池装置夹设限位在所述前端板与所述后端板之间并且通过所述插接连杆与所述前端板和所述后端板连接，所述前端板和所述后端板分别与所述安装底座可拆卸的限位配合，且所述金属空气电池装置与所述安装底座间隔开。

根据本发明的一些实施例，所述前端板和所述后端板上具有滑槽，所述安装底座上具有滑轨，所述滑槽与所述滑轨配合连接。

根据本发明另一方面的车辆，包括上述的金属空气电池系统。

附图说明

图1是根据本发明实施例的金属空气电池系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的金属空气电池系统的爆炸图；

图3是根据本发明实施例的金属空气电池系统的爆炸图；

图4是根据本发明实施例的金属空气电池的局部结构示意图；

图5是根据本发明实施例的上导流件的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的下导流件的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的金属空气电池的局部爆炸图；

图8是根据本发明实施例的金属空气电池的爆炸图；

图9是根据本发明实施例的金属空气电池的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的金属空气电池装置的局部结构示意图。

附图标记：

金属空气电池系统1000，金属空气电池装置100，抽风装置200，风扇201，导风罩202，安装支架300，进出液端板400，电堆进液管500，电堆出液管600，金属空气电池1，空气电极11，空气电极导电片111，壳体12，端盖121，伸出孔1211，密封件1212，定位条1213，密封缓冲软条1214，金属电极13，导电极耳131，定位缺口132，极耳密封套14，电解液进液口15，电解液出液口16，电解液流动空间17，流道18，第一均分流道181，第一“U”形流道182，第二均分流道183，第三均分流道184，第二“U”形流道185，第四均分流道186，导流组件19，上导流件191，第二角形分流肋1911，第二平直导流肋1912，第二竖向分流肋1913，下导流件192，第一角形分流肋1921，第一平直导流肋1922，第一竖向分流肋1923，滑槽2，进气流道3，横向流道31，竖向流道32，抽气风道4，风道孔41，前端板5，后端板6，安装底座7，滑轨71，插接连杆8，支撑格栅9，本体加强部91，外圈止抵加强框911，加强横梁912，突出支撑部92，第一交错排921，第二交错排922，散热空间93。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的金属空气电池系统1000。

根据本发明实施例的金属空气电池系统1000可以包括：金属空气电池装置100、抽风装置200和支撑格栅9。

如图1-图10所示，金属空气电池1是一种利用金属与空气的化学反应释放电能的电池结构。例如，金属空气电池1可以利用金属铝与空气中的氧气在电解液中的化学反应释放电能。具体的，金属空气电池1包括：空气电极11、金属电极13和电解液。空气电极11作为金属空气电池1的正极会消耗空气中的氧气，并且将氧气转化为电解液中的氢氧根，金属电极13由金属铝构成，金属铝与电解液中氢氧根发生化学反应，消耗金属铝的同时释放电能。

由于金属空气电池1在实际工作中的电压较低，为了确保金属空气电池装置100的电压，金属空气电池装置100通常由多个金属空气电池1并联或者串联组成。其中，金属空气电池装置100包括：多个叠设的金属空气电池1，通过将多个金属空气电池1层叠设置，以使金属空气电池装置100的整体体积更小，占用的布置空间更少，更便于布置。

进一步，在金属空气电池1中，空气电极11中的氧气主要通过呼吸或渗透的形式进入空气电极11，由于传统金属空气电池装置内的相邻金属空气电池之间的距离过小，致使空气中的氧气无法有效的传递到空气电极的表面，导致金属空气电池缺氧，致使电压降低，输出功率减小。

为此，金属空气电池系统1000为了保障金属空气电池1具有充足的氧气供应，通常会在金属空气电池装置100的外部增设通风设备，以在保证氧气充足的同时带走一部分多余的热量。

由于传统的金属空气电池系统在金属空气电池装置的外部增设的通风设备为吹风式通风设备，因此会导致各金属空气电池内的空气电极上的含氧量以及每个金属空气电池内的空气电极上的各处含氧量不同，各处的温度也不同，进而导致金属电极各处的消耗速度不同，并且，在工作过程中，空气电极会产生膨胀或收缩，导致相邻两个空气电极之间的空气流道变窄，从而使得空气流道无法稳定的输送空气，还会导致相邻两个金属空气电池之间的空气电极相互接触，而导致金属空气电池装置出现短路的现象。

为此，本发明实施例设计了一种具有抽风装置200和支撑格栅9的金属空气电池系统1000(参照图1-图8)。其中，抽风装置200能够使金属空气电池1的上端形成有负压空间，从而使得每个空气电极11均能够具有充足而又均匀的氧气。而支撑格栅9能够在进气流道3内对相邻的两个金属空气电池1上的相邻两个空气电极11进行支撑，以确保相邻两个空气电极11之间的进气流道3能够稳定的输送氧气，并且支撑格栅9还能够有效避免相邻的两个空气电极11相互接触，以提高金属空气电池系统1000的安全性。

其中，每个金属空气电池1的上端均具有负压空间，以在金属空气电池1周围产生压强差，从而促使空气从四周向金属空气电池1处流动，进一步，相邻两个金属空气电池1之间具有进气流道3，具体的，金属空气电池1包括：两个空气电极11以及一个夹设在两个空气电极11之间的金属电极13，相邻两个金属空气电池1之间的两个空气电极11之间限定出进气流道3，且负压空间与进气流道3相连通，以使进气流道3能够通过负压空间产生的压强差而达到富集氧气的目的。

进一步，抽风装置200分别与每个金属空气电池1上的负压空间相连通，以通过抽风装置200向外抽气的形式在每个金属空气电池1的上端形成负压空间。其中，抽风装置200包括：风扇201和导风罩202，风扇201通过导风罩202与抽气通道4连通。

再进一步，支撑格栅9分别支撑连接在金属空气电池1的两侧的空气电极11的外侧，以对金属空气电池1的两侧空气电极11进行支撑。且相邻的两个金属空气电池1之间的两个支撑格栅9交错设置，以利用支撑格栅9上的空隙互相交错支撑相邻的空气电极11，从而使每个支撑格栅9均止抵支撑在相邻的两个金属空气电池1之间而限定出进气流道3，其中，每个支撑格栅9均能够对相邻的两个空气电极11进行有效的支撑，以防止空气电极11因金属空气电池1的内部压力过大而发生变形，从而能够有效的保护空气电极11，避免其损坏，进而能够提升金属空气电池1的整体安全性。

其中，进气流道3包括：横向流道31和竖向流道32(参照图9)，横向流道31与竖向流道32相连通，且竖向流道32与负压空间相连通，以使通风效果更好。

根据本发明实施例的金属空气电池系统1000，该金属空气电池系统1000能够在负压空间的作用下促使空气更加均匀的向金属空气电池装置100内流动，以使进气供氧以及散热效果更好，并利用支撑格栅9确保了金属空气电池1之间的进气流道3以及金属空气电池1上的空气电极11的稳定性，进而确保了金属空气电池系统1000的整体安全性。

结合图2、图4、图8和图9所示实施例，壳体12的上部开设有风道孔41，风道孔41内限定出负压空间，且多个风道孔41相连接以形成抽气风道4，也就是说，抽气风道4内形成有负压空间。

进一步，相邻两个金属空气电池1之间形成有进气流道3，金属空气电池装置100的上端形成有抽气风道4，抽气风道4分别与进气流道3相连通，以确保抽气风道4内形成的负压空间能够通过进气流道3均匀的向内抽气。

再进一步，抽气风道4的一端连通抽风装置200，以在抽气风道4内形成负压空间。并且，抽气风道4的另一端封堵，以确保空气只能够由进气流道3均匀的向抽气风道4内流动，从而提高了进气流道3或者说是金属空气电池装置100的进气效率。

如图8-图10所示，支撑格栅9包括：本体加强部91和突出支撑部92，其中，本体加强部91支撑设置在空气电极11的外壁上，以能够对空气电极11进行加强支撑，从而能够提升空气电极11的设置强度，以避免空气电极11变形，而突出支撑部92连接在本体加强部91上且向外突出，以对相邻的空气电极11起到支撑和加强的作用，从而使两个相邻空气电极11之间形成稳定的平衡，并且可以有效防止金属空气电池1工作时因内部压力增大而对空气电极11造成的机械损伤，同时还能够避免空气电极11发生变形和产生位移。

如图8和图9所示，本体加强部91包括：外圈止抵加强框911以及平行连接在外圈止抵加强框911内的多个加强横梁912，多个加强横梁912间隔开设置，以在相邻的两个加强横梁之间限定出散热空间93，从而确保金属空气电池1能够具有足够的空间散热，并使热量随着进气流道3内的空气流动而向外散出，并且，散热空间93也为空气与空气电极11的接触空间，空气能够通过散热空间93以进入到空气电极11内而为空气电极11供氧。

进一步，突出支撑部92竖向连接在相邻的两个加强横梁912之间，以形成多排突出支撑部92。且多排突出支撑部92包括：多个第一交错排921和多个第二交错排922，其中，第一交错排921与第二交错排922沿竖向交替设置，且多个第一交错排921内的突出支撑部92竖向正对设置，多个第二交错排922内的突出支撑部92竖向正对设置，而第一交错排921内的突出支撑部92与第二交错排922内的突出支撑部92竖向错开设置。也就是说，多排突出支撑部92交替正对设置，以使其能够和与之相对的空气电极11上的支撑格栅9相互配合，共同支撑两侧的空气电极11。

再进一步，参照图9，每个第一交错排921内的突出支撑部92与散热空间93之间以及每个第二交错排922内的突出支撑部92与散热空间93之间限定出横向流道31，相邻的两排突出支撑部92之间限定出竖向流道32(如图9中箭头方向表示)，以确保空气能够从多个方向向金属空气电池1内流动，从而使空气流动的更平缓，且效率更高，以避免出现乱流的现象而影响进气通道3的正常进气。

结合图7-图9所示实施例，金属空气电池1内具有金属电极13，金属电极13向外伸出有导电极耳131，由于电解液为强碱性液体，在金属空气电池1停止工作时，金属空气电池1内部会残留一部分电解液，电解液会与金属电极13慢慢反应，因此导电极耳131易被电解液渗透侵蚀，导致导电极耳131与壳体12之间的密封失效，为此，本发明实施例在导电极耳131上过盈套设有极耳密封套14，例如，极耳密封套14可直接注塑在导电极耳131上，且极耳密封套14适于与金属空气电池1的壳体12密封配合，以确保导电极耳131与壳体12之间能够无缝配合，从而保证了导电极耳131不会被电解液腐蚀以及金属空气电池1的整体密封性。

如图7和图8所示，壳体12包括：端盖121，端盖121上开设有伸出孔1211，伸出孔1211内配置有密封件1212，极耳密封套14适于与伸出孔1211插接配合密封，以使极耳密封套14能够与密封件1212紧密配合，以实现更好的密封效果。由此，确保了伸出孔1211处的密封性，以进一步确保了电解液不会从伸出孔1211处向外泄露。其中，导电极耳131从伸出孔1211处向外伸出，并与空气电极11的空气电极导电片111共同配合向外导电。

进一步，端盖121朝向金属电极13伸出有定位条1213，金属电极13上开设有定位缺口132，定位条1213适于与定位缺口132配合定位。由此，通过定位条1213与定位缺口132之间的配合定位，以及导电极耳131处的定位配合，共同确保了金属电极13的装配精度以及安装稳定性，以使金属电极13能够稳定的设置在金属空气电池1的内部的中央位置，避免金属电极13出现倾斜或偏移而导致的内部流场变化的情况。

再进一步，端盖121上设置有朝向金属电极13伸出的密封缓冲软条1214，密封缓冲软条1214位于伸出孔1211与定位条1213之间，且密封缓冲软条1214适于与金属电极13的侧边缓冲止抵。设置密封缓冲软条1214不仅能够确保金属电极13与壳体12之间的装配密封性，而且，密封缓冲软条1214还具有一定的弹性，以保证金属电极13在装配过程中，在纵向上具有一定的弹性空间，进而确保了金属电极13的装配精度。

由于传统的金属空气电池在内部发生化学反应时，会产生大量热量，导致金属空气电池装置的各处温度分布不均匀，其中，位于热量较高的中部的金属空气电池内的金属电极会提前消耗完，从而导致金属空气电池装置在金属还未消耗完的情况下提前断电，使得金属空气电池装置无法充分释放电能。并且，金属电极在放电过程中产生的化学物质会在金属电极表面富集，导致金属电极的反应面积变小，进而导致金属电极无法充分反应，致使金属空气电池的电压降低，输出功率降低。

为此，本发明实施例的金属空气电池系统1000具有能够储存电解液的电解液存储箱(图中未示出)，并且在金属空气电池装置100内设置能够串联各个金属空气电池1电解液流动空间17的电解液流道，电解液存储箱与电解液流道连通，通过泵等设备使电解液在金属空气电池1与电解液存储箱之间循环流动，并且在其上设置温度控制装置，以保证电解液在合适的温度，并保证化学物质不会在金属电极13上富集，确保金属空气电池装置100的顺利运行。

由于在传统的金属空气电池系统中，在金属空气电池装置内部的电解液循环流动的过程中，各个金属空气电池内部的流场不均匀，导致金属空气电池装置内各个金属空气电池的放电速率不一致，且部分金属空气电池内的金属电极消耗较快，导致在部分金属空气电池的金属电极消耗完以后，其余部分的金属空气电池无法充分释放电能，并且金属空气电池内部流场的不均匀，还会导致金属空气电池内部形成电解质不流动的“死区”，致使金属电极局部消耗过快，导致金属电极穿孔甚至断裂，进而导致金属空气电池电压下降或者终止放电，影响金属空气电池系统的整体放电时长。

为此，本发明实施例设计了一种电解液能够在金属空气电池装置100内均匀流动，并且使金属空气电池1内部的流场更均匀的金属空气电池系统1000。由此，确保了金属空气电池装置100内部各个金属空气电池1的液流更均匀，以使各个金属空气电池1的放电速率能够达到一致，还可使每个金属空气电池1内部的流场更均匀，以使金属电极13各处能够更均匀的消耗，从而使得金属空气电池装置100能够稳定的释放电能，以提高金属空气电池装置100的使用寿命。

其中，多个金属空气电池1的电解液进液口15和电解液出液口16分别并联设置，多个金属空气电池1的电解液进液口15和电解液出液口16分别并联在一起共同形成了电解液进液流道和电解液出液流道。多个金属空气电池1的电解液进液口15和电解液出液口16之间的连接处分别注塑有密封软胶，以确保电解液进液流道和电解液出液流道的密封性。即多个金属空气电池1的电解液进液口15并联设置以形成电解液进液流道，并且电解液进液流道的一端与电堆进液管500连通，电解液进液流道的另一端封堵。多个金属空气电池1的电解液出液口16并联设置以形成电解液出液流道，并且电解液出液流道的一端与电堆出液管600连通，电解液出液流道的另一端封堵。

进一步，每个金属空气电池1内均具有电解液流动空间17(腔体)，每个金属空气电池1均包括：两个空气电极11以及一个夹设在两个空气电极11之间的金属电极13，空气电极11和金属电极13之间限定出电解液流动空间17，以使金属电极13的两侧都位于电解液流动空间17内。并且，每个金属空气电池1的电解液进液口15均位于电解液出液口16的下方，以使电解液由下向上的通过各个金属空气电池1的电解液流动空间17，在重力以及泵的作用下，电解液在电解液流动空间17内均匀爬升，因此，确保了金属空气电池装置100内部各个金属空气电池1的液流更均匀。

再进一步，为了确保金属空气电池1内部流场能够更均匀，在金属空气电池1内部还设置有导流组件19，其中，导流组件19设置在金属空气电池1内且分别靠近电解液进液口15和电解液出液口16，且导流组件19适于对从电解液进液口15向电解液流动空间17内流入的电解液以及从电解液流动空间17向电解液出液口16流出的电解液进行分流和/或导流，以在电解液进液口15和电解液出液口16处通过对电解液的分流和/或导流，使得金属空气电池1内部能够形成均匀的流场。由此，电解液能够均匀的流过金属电极13的表面，使得金属电极13能够均匀消耗，避免出现金属电极13穿孔或断裂等现象的发生，从而提高了金属电极13的利用率，以延长金属空气电池系统1000的放电时间。并且，由于导流组件19增加了电堆进液管500和电堆出液管600与金属电极13之间的距离以及降低了电解液的流动速度，因此还能够有效降低金属空气电池装置100的漏电电流，从而能够提高金属空气电池装置100的输出功率。

具体的，储存在电解液存储箱内的电解液通过电堆进液管500进入电解液进液流道内，之后通过各个金属空气电池1的电解液进液口15并在导流组件19的分流和/或导流的作用下流入电解液流动空间17，在重力以及泵的作用下，电解液在电解液流动空间17内均匀爬升，直至充满电解液流动空间17，并在充满电解液流动空间17后在导流组件19的分流和/或导流以及汇流作用下通过电解液出液口16流入电解液出液流道，并通过电堆出液管600流回电解液存储箱。

如图4-图6所示，导流组件19包括：上导流件191和下导流件192，上导流件191靠近电解液出液口16设置，而下导流件192靠近电解液进液口15设置，其中，上导流件191与下导流件192上下对称布置，以避免电解液在靠近电解液出液口16和靠近电解液进液口15处的流量变大，进而确保金属空气电池1内部的流场更均匀。

结合图4和图6所示实施例，下导流件192将电解液进液口15与电解液流动空间17之间的流道18分隔成依次相连通的第一均分流道181、第一“U”形流道182和第二均分流道183，其中，第一均分流道181靠近电解液进液口15，两条第一均分流道181左右对称的分列在电解液进液口15的两侧，以将从电解液进液口15流入金属空气电池1的电解液均分成两部分，第二均分流道183靠近电解液流动空间17，多条第二均分流道183将电解液均分后再使其流入电解液流动空间17，以使电解液流动空间17内具有均匀的流场。而下导流件192具有两条第一“U”形流道182，并分别连通在第一均分流道181远离电解液进液口15的一侧和与之相对应的第二分流道18的一侧之间，以增加电堆进液管500与金属电极13之间的距离，进而有效降低金属空气电池装置100的漏电电流，提高金属空气电池1的输出功率。

结合图4和图5所示实施例，上导流件191将电解液出液口16与电解液流动空间17之间的流道18分隔成依次相连通的第三均分流道184、第二“U”形流道185和第四均分流道186，其中，第三均分流道184靠近电解液出液口16，两条第三均分流道184左右对称的分列在电解液出液口16的两侧，以将金属空气电池1均分成两部分的电解液能够汇集到电解液出液口16，第四均分流道186靠近电解液流动空间17，且多条第四均分流道186能够将电解液流动空间17内的电解液均匀汇流，以使电解液流动空间17内具有均匀的流场。且上导流件191具有两条第二“U”形流道185，并分别连通在第三均分流道184的远离电解液出液口16的一侧和与之相对应的第四分流道18的一侧之间，以增加电堆出液管600与金属电极13之间的距离，进而有效降低金属空气电池装置100的漏电电流，以配合下导流件192进一步提高金属空气电池1的输出功率。

也就是说，由电解液进液口15进入金属空气电池1的电解液首先在第一均分流道181入口处均分为两部分，并通过第一均分流道181流入两侧的第一“U”形流道182，之后通过第一“U”形流道182流入第二均分流道183，在第二均分流道183的作用下均分为多份，自下而上流入电解液流动空间17，在到达上导流件191后由第四均分流道186均匀汇流，并通过第二“U”形流道185和第三均分流道184流出金属空气电池1。在电解液的流动过程中，金属空气电池1内部各处流场均匀，从而使得金属空气电池1各处的温度更均匀，金属电极13上各处的消耗速度也均匀一致，避免了金属电极13出现局部穿孔、缺失或断裂等现象，因此提高了金属电极13的利用率。

并且，通过设置上导流件191和下导流件192，还能够有效增加各个金属空气电池1的金属电极13之间的流道距离，即上游的一个金属空气电池1内的金属电极13处的电解液需依次流过此金属空气电池1的上导流件191以及相邻下游金属空气电池1的下导流件192才能够流入到另一金属电极13处，因此流道的距离得到了增长，从而能够有效降低金属空气电池装置100的漏电电流，避免因漏电电流较大而引起的功率损耗以及热量的增加，从而提高了金属空气电池1的输出功率以及降低了金属空气电池装置100的整体温度。另外，由于漏电电流得到了降低，因此会降低金属电极13的消耗速度，从而能够提高金属电极13的利用率。

作为一种优选的实施例，第一均分流道181的条数少于第二均分流道183的条数，第三均分流道184的条数少于第四均分流道186的条数，以在保证金属空气电池1内流场均匀的前提下减缓电解液的流速，以使电解液能够与金属电极13充分反应而提升放电效率。

参照图6，下导流件192上具有第一角形分流肋1921、第一平直导流肋1922以及多个第一竖向分流肋1923，其中，第一平直导流肋1922设置在第一角形分流肋1921与多个第一竖向分流肋1923之间，而第一角形分流肋1921与电解液进液口15的中位线正对，以使第一角形分流肋1921与电解液进液口15之间能够限定出两条第一均分流道181，而第一平直导流肋1922在第一角形分流肋1921和多个第一竖向分流肋1923之间能够分隔出两条第一“U”形流道182，且相邻的两个第一竖向分流肋1923之间限定出第二均分流道183，以形成多条第二均分流道183。

参照图5，上导流件191上具有第二角形分流肋1911、第二平直导流肋1912以及多个第二竖向分流肋1913，其中，第二平直导流肋1912设置在第二角形分流肋1911与多个第二竖向分流肋1913之间，而第二角形分流肋1911与电解液出液口16的中位线正对，以使第二角形分流肋1911与电解液出液口16之间能够限定出两条第三均分流道184，而第二平直导流肋1912在第二角形分流肋1911和多个第二竖向分流肋1913之间能够分隔出两条第二“U”形流道185，且相邻的两个第二竖向分流肋1913之间限定出第四均分流道186，以形成多条第四均分流道186。

根据本发明的一些实施例，第一平直导流肋1922和第二平直导流肋1912分别构造为与金属空气电池1的壳体12连接的固定肋。即上导流件191和下导流件192分别通过第二平直导流肋1912和第一平直导流肋1922与壳体12固定连接。其中，金属空气电池1具有壳体12，壳体12上具有与第一平直导流肋1922和第二平直导流肋1912相对应的安装定位槽，第一平直导流肋1922和第二平直导流肋1912适于通过超声焊接、热熔焊接或注胶等方式无缝装配固定在与之相对应的安装定位槽内，以使导流组件19能够稳定的安装在金属空气电池1内。

如图1-图3所示，金属空气电池系统1000还包括：前端板5、后端板6和安装底座7，其中，多个金属空气电池1通过插接连杆8穿设连接，而且金属空气电池装置100夹设限位在前端板5与后端板6之间并且通过插接连杆8与前端板5和后端板6连接，前端板5和后端板6分别与安装底座7可拆卸的限位配合，以更便于拆卸。

其中，金属空气电池装置100与安装底座7间隔开，以便于金属空气电池装置100的散热，并且还便于空气从金属空气电池装置100与安装底座7之间的间隙向内进气，以使供氧效果更好。

进一步，前端板5和后端板6上具有滑槽2，安装底座7上具有滑轨71，滑槽2与滑轨71配合连接，其中，滑槽2与滑轨71之间的滑动配合和以及插接连杆8的插接配合，更便于拆卸，以便于能够实现金属空气电池装置100的快速更换，提升了金属空气电池装置100装配和维护的便捷性，并且能够降低金属空气电池装置100更换金属电极13时所需的时间，以提升用户的使用体验。

再进一步，金属空气电池系统1000还包括：进出液端板400和安装支架300。其中，安装底座7与进出液端板400通过安装支架300连接，并通过安装支架300连接到用电设备上，电堆进液管500和电堆出液管600分别固定在进出液端板400上且与金属空气电池装置100相连通，并且风罩202也固定在进出液端板400上且与抽气通道4连通。

根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述实施例中描述的金属空气电池系统1000。对于车辆的其它构造例如变速器、制动系统、转向系统等均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于车辆的其它构造不做详细说明。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种金属空气电池系统，其特征在于，包括：

金属空气电池装置，所述金属空气电池装置包括：多个叠设的金属空气电池，每个所述金属空气电池的上端均具有负压空间，相邻两个所述金属空气电池之间具有进气流道，所述负压空间与所述进气流道相连通；

抽风装置，所述抽风装置分别与所述负压空间相连通；

支撑格栅，所述支撑格栅分别支撑连接在所述金属空气电池的两侧的空气电极的外侧，且相邻的两个所述金属空气电池之间的两个所述支撑格栅交错设置，以使每个所述支撑格栅均止抵支撑在相邻的两个所述金属空气电池之间而限定出所述进气流道，所述进气流道包括：横向流道和竖向流道，所述横向流道与所述竖向流道相连通。

2.根据权利要求1所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述金属空气电池具有壳体，所述壳体的上部开设有风道孔，所述风道孔内限定出所述负压空间。

3.根据权利要求2所述的金属空气电池系统，其特征在于，多个所述风道孔相连接以形成抽气风道，所述抽气风道的一端连通所述抽风装置。

4.根据权利要求3所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述抽气风道的另一端封堵。

5.根据权利要求1所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述支撑格栅包括：本体加强部和突出支撑部，所述本体加强部支撑设置在所述空气电极的外壁上，所述突出支撑部连接在所述本体加强部上且向外突出。

6.根据权利要求5所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述本体加强部包括：外圈止抵加强框以及平行连接在所述外圈止抵加强框内的多个加强横梁，多个所述加强横梁间隔开设置，以在相邻的两个所述加强横梁之间限定出散热空间，所述突出支撑部竖向连接在相邻的两个所述加强横梁之间，以形成多排所述突出支撑部。

7.根据权利要求6所述的金属空气电池系统，其特征在于，多排所述突出支撑部包括：多个第一交错排和多个第二交错排，所述第一交错排与所述第二交错排沿竖向交替设置，且多个所述第一交错排内的所述突出支撑部竖向正对设置，多个所述第二交错排内的所述突出支撑部竖向正对设置，所述第一交错排内的所述突出支撑部与所述第二交错排内的所述突出支撑部竖向错开设置。

8.根据权利要求7所述的金属空气电池系统，其特征在于，每个所述第一交错排内的所述突出支撑部与所述散热空间之间以及每个所述第二交错排内的所述突出支撑部与所述散热空间之间限定出所述横向流道，相邻的两排所述突出支撑部之间限定出所述竖向流道。

9.根据权利要求1所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述金属空气电池内具有金属电极，所述金属电极向外伸出有导电极耳，所述导电极耳上过盈套设有极耳密封套，所述极耳密封套适于与所述金属空气电池的壳体密封配合。

10.根据权利要求9所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述壳体包括：端盖，所述端盖上开设有伸出孔，所述伸出孔内配置有密封件，所述极耳密封套与所述伸出孔插接配合密封。

11.根据权利要求10所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述端盖朝向所述金属电极伸出有定位条，所述金属电极上开设有定位缺口，所述定位条适于与所述定位缺口配合定位。

12.根据权利要求11所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述端盖上设置有朝向所述金属电极伸出的密封缓冲软条，所述密封缓冲软条位于所述伸出孔与所述定位条之间，且所述密封缓冲软条适于与所述金属电极的侧边缓冲止抵。

13.根据权利要求1所述的金属空气电池系统，其特征在于，还包括：导流组件，所述导流组件设置在所述金属空气电池内，所述导流组件适于对从所述金属空气电池的电解液进液口向所述金属空气电池的电解液流动空间流入的电解液以及从所述电解液流动空间向所述金属空气电池的电解液出液口流出的电解液进行分流和/或导流。

14.根据权利要求1所述的金属空气电池系统，其特征在于，还包括：前端板、后端板和安装底座，多个所述金属空气电池通过插接连杆穿设连接，所述金属空气电池装置夹设限位在所述前端板与所述后端板之间并且通过所述插接连杆与所述前端板和所述后端板连接，所述前端板和所述后端板分别与所述安装底座可拆卸的限位配合，且所述金属空气电池装置与所述安装底座间隔开。

15.根据权利要求14所述的金属空气电池系统，其特征在于，所述前端板和所述后端板上具有滑槽，所述安装底座上具有滑轨，所述滑槽与所述滑轨配合连接。

16.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-15中任一项所述的金属空气电池系统。

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