CN116365115A - 大功率铝空气燃料电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝空气电池技术领域，具体涉及大功率铝空气燃料电源，包括电池本体和电池本体一端的液流泵，所述液流泵的入口连接有两个延伸至电池本体另一端的抽液管，所述电池本体的一侧表面设有凹槽，所述凹槽的底面为空气电极，两个所述抽液管的上表面均设有与抽液管的内部连通的连接盒。本发明通过在空气电极的表面位置设置导流组件，利用电解液的流动驱动导流组件工作，使空气电极表面的空气流动效率大大增强，构造简单，无需额外增加动力设备，有助于进一步提高铝空气燃料电池的功率，另外还在空气电极表面设置了多个清洁刷，通过导流组件带动清洁刷移动对空气电极表面进行清理，避免气流带来的灰尘附着，确保电池持续稳定工作。
Description
技术领域
本发明涉及铝空气电池技术领域，具体涉及大功率铝空气燃料电源。
背景技术
铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似，铝空气电池以高纯度铝Al（含铝99.99%）为负极、氧为正极，以碱性溶液或者中性溶液为电解质。铝摄取空气中的氧，在电池放电时产生化学反应，铝和氧作用转化为氧化铝。铝空气电池的进展十分迅速，它在EV上的应用已取得良好效果，是一种很有发展前途的空气电池。
经检索，公告号为CN103022595B的发明专利提供了一种大功率铝-空气电池系统，包括单体铝-空气电池，而所述铝-空气电池至少是由两个、彼此以电串联或者电并联连接成电池组；该电池组的下方设有两个液流配置室，在该电池组的上方是配液器；所述各单体铝-空气电池经各自的出液管与所述液流配置室相通；该液流配置室经其各自的输液管与泵液腔相通；所述泵液腔通过汲液管与液流泵相通，该液流泵的送液管与所述配液器相通；该配液器通过各进液管同位于其下方的各单体铝-空气电池相通。
上述专利为了提高铝空气电池的功率，通过对电解液进行主动循环的方式加快电池的反应速率，然而铝空气电池的其中一级为空气电极，对空气流通量较为依赖，然而现阶段的大功率铝空气电池一般都是由多个单体电池组合而成，其封装结构导致电池之间的空隙较小，空气流通不够顺畅，因而容易导致电池的功率受到限制。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了大功率铝空气燃料电源，能够有效地解决现有技术大功率铝空气电池的空气电极表面空气流通容易受限的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
大功率铝空气燃料电源，包括电池本体和电池本体一端的液流泵，所述液流泵的入口连接有两个延伸至电池本体另一端的抽液管，所述电池本体的一侧表面设有凹槽，所述凹槽的底面为空气电极，两个所述抽液管的上表面均设有与抽液管的内部连通的连接盒，所述电池本体的一侧设有与空气电极位置对应的遮挡板，所述遮挡板和连接盒之间通过密封盖连接；
其中，所述密封盖与连接盒可拆卸连接，位于电池本体两侧的密封盖之间共同安装有位于遮挡板下方的导流组件，所述导流组件延伸至抽液管内，受电解液驱动而运转。
在上述的大功率铝空气燃料电源中，所述导流组件包括转轴，所述转轴转动安装在位于电池本体两侧的密封盖之间，且转轴的两端延伸至密封盖的内部，所述转轴上安装有多个位于凹槽内部的扇叶，所述密封盖的内顶壁上竖直安装有延伸出密封盖的安装板，所述安装板的底端安装有叶轮，所述叶轮上同轴连接有主齿轮，所述转轴的端部安装有副齿轮，所述安装板上安装有与主齿轮和副齿轮啮合的传动轮。
在将密封盖与连接盒安装好后，安装板伸入到连接盒内，叶轮的下半部分进入到抽液管内，在液流泵工作时，电解液在抽液管内流动，带动叶轮转动，通过主齿轮、传动轮和副齿轮的动力传递，转轴跟随转动，其上的扇叶也随之旋转，在遮挡板的下方，即凹槽的内部形成气流，促使空气在空气电极的表面加快流动，提供足够的氧气供电池反应使用，能够显著提高电池的功率。
在上述的大功率铝空气燃料电源中，所述密封盖的内顶壁上安装有密封垫，所述密封盖和连接盒通过螺栓连接。
在上述的大功率铝空气燃料电源中，所述遮挡板上开设有与扇叶位置对应的开口。为了确保遮挡板的下方形成稳定地气流，本发明仅将扇叶的下半部分设计在凹槽内，使扇叶的上半部分伸出遮挡板，因此在凹槽内部的气流会稳定地朝着一个方向流动，确保了导流组件的工作效果。
在上述的大功率铝空气燃料电源中，所述凹槽的两端的内壁上均开设有滑槽，所述滑槽内配设有活动条，两个所述活动条之间固定连接有多个清洁刷，所述活动条通过复位弹簧弹性安装在滑槽的内部，其中一个清洁刷的上表面安装有从动件，所述转轴上安装有与从动件配合的拨杆，所述拨杆在转动时与从动件相互配合使清洁刷垂直自身长度方向平移。
通过两个活动条安装清洁刷，并对两个活动条进行弹性安装，活动条在滑槽内活动即可带动所有的清洁刷移动对空气电极的表面进行清洁，清洁刷上设置的从动件在扇叶旋转时，能够与转轴上的拨杆相互配合，使从动件被拨动，从动件的移动方向是与清洁刷的长度方向垂直的方向，因此通过扇叶的转动能够同时带动清洁刷工作，能够保持空气电极的表面始终较为清洁，避免流动的空气中携带的灰尘附着，进而保持电池的工作状态和效率。
在上述的大功率铝空气燃料电源中，所述从动件包括固定安装在其中一个清洁刷上的连接块，所述连接块的顶壁上开设有与拨杆适配的斜槽。
在上述的大功率铝空气燃料电源中，相邻两个所述清洁刷之间的距离为L1，所述斜槽的水平长度为L2，所述L2大于L1。
在上述的大功率铝空气燃料电源中，所述斜槽与清洁刷的长度方向的角度小于45°。
与现有技术相比，本发明通过在空气电极的表面位置设置导流组件，利用电解液的流动驱动导流组件工作，使空气电极表面的空气流动效率大大增强，同时构造简单，无需额外增加动力设备，有助于进一步提高铝空气燃料电池的功率，另外还在空气电极表面设置了多个清洁刷，通过导流组件带动清洁刷移动对空气电极表面进行清理，避免气流带来的灰尘附着，确保电池持续稳定工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的左侧视图；
图3为本发明的去除遮挡板后的结构示意图；
图4为图3中的A处结构的放大图；
图5为本发明的遮挡板的部分结构示意图；
图6为图5中的B处结构的放大图；
图7为本发明的从动件的结构示意图。
图中的标号分别代表：1、电池本体；2、液流泵；3、抽液管；4、连接盒；5、密封盖；6、遮挡板；7、开口；8、导流组件；801、转轴；802、安装板；803、叶轮；804、传动轮；805、扇叶；9、空气电极；10、凹槽；11、活动条；12、复位弹簧；13、清洁刷；14、从动件；1401、连接块；1402、斜槽；15、拨杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例：参照图1-7，本发明提供一种大功率铝空气燃料电源，包括电池本体1和电池本体1一端的液流泵2，液流泵2的入口连接有两个延伸至电池本体1另一端的抽液管3，抽液管3将电池本体1内部的电解液抽出，进入到液流泵2内，然后重新从另一端进入电池内。电池本体1的一侧表面设有凹槽10，凹槽10的底面为空气电极9，两个抽液管3的上表面均设有与抽液管3的内部连通的连接盒4，电池本体1的一侧设有与空气电极9位置对应的遮挡板6，遮挡板6能够对设备进行一定的保护，避免磕碰而损坏，遮挡板6和连接盒4之间通过密封盖5连接；
其中，密封盖5与连接盒4可拆卸连接，方便生产制造，在组装电池时也较为便捷，位于电池本体1两侧的密封盖5之间共同安装有位于遮挡板6下方的导流组件8，导流组件8延伸至抽液管3内，受电解液驱动而运转。
参照图5-6，作为本发明较佳的实施方式，导流组件8包括转轴801，转轴801转动安装在位于电池本体1两侧的密封盖5之间，且转轴801的两端延伸至密封盖5的内部，转轴801上安装有多个位于凹槽10内部的扇叶805，密封盖5的内顶壁上竖直安装有延伸出密封盖5的安装板802，安装板802的底端安装有叶轮803，叶轮803上同轴连接有主齿轮，转轴801的端部安装有副齿轮，安装板802上安装有与主齿轮和副齿轮啮合的传动轮804。
在将密封盖5与连接盒4安装好后，安装板802伸入到连接盒4内，叶轮803的下半部分进入到抽液管3内，在液流泵2工作时，电解液在抽液管3内流动，带动叶轮803转动，通过主齿轮、传动轮804和副齿轮的动力传递，转轴801跟随转动，其上的扇叶805也随之旋转，在遮挡板6的下方，即凹槽10的内部形成气流，促使空气在空气电极9的表面加快流动，提供足够的氧气供电池反应使用，能够显著提高电池的功率。
作为本发明较佳的实施方式，电池使用的电解液为中性电解液，可降低对叶轮803的材质标准，避免对叶轮803造成腐蚀，减少成本。
其中，密封盖5的内顶壁上安装有密封垫，密封盖5和连接盒4通过螺栓连接。在对密封盖5和连接盒4进行连接时，将密封盖5套在连接盒4顶端并下压，使连接盒4顶端抵在密封垫上，防止电解液泄露，然后通过螺栓将二者的位置固定即可。
参照图1，遮挡板6上开设有与扇叶805位置对应的开口7。为了确保遮挡板6的下方形成稳定地气流，本发明仅将扇叶805的下半部分设计在凹槽10内，使扇叶805的上半部分伸出遮挡板6，因此在凹槽10内部的气流会稳定地朝着一个方向流动，确保了导流组件8的工作效果。
参照图3-4，凹槽10的两端的内壁上均开设有滑槽，滑槽内配设有活动条11，两个活动条11之间固定连接有多个清洁刷13，活动条11通过复位弹簧12弹性安装在滑槽的内部，其中一个清洁刷13的上表面安装有从动件14，转轴801上安装有与从动件14配合的拨杆15，拨杆15在转动时与从动件14相互配合使清洁刷13垂直自身长度方向平移。
通过两个活动条11安装清洁刷13，并对两个活动条11进行弹性安装，活动条11在滑槽内活动即可带动所有的清洁刷13移动对空气电极9的表面进行清洁，清洁刷13上设置的从动件14在扇叶805旋转时，能够与转轴801上的拨杆15相互配合，使从动件14被拨动，从动件14的移动方向是与清洁刷13的长度方向垂直的方向，因此通过扇叶805的转动能够同时带动清洁刷13工作，能够保持空气电极9的表面始终较为清洁，避免流动的空气中携带的灰尘附着，进而保持电池的工作状态和效率。
参照图5和图7，从动件14包括固定安装在其中一个清洁刷13上的连接块1401，连接块1401的顶壁上开设有与拨杆15适配的斜槽1402。在扇叶805转动时，当拨杆15转动到连接块1401的位置时，拨杆15正好从斜槽1402的一端进入，由于斜槽1402的结构特性，以及清洁刷13只能垂直于自身长度方向平移的原因，拨杆15从斜槽1402中经过时，连接块1401会被动地平移，进而带动活动条11和所有的清洁刷13平移，对空气电极9的表面进行擦拭，实现了对空气电极9表面的清洁效果。
需要注意的是，相邻两个清洁刷13之间的距离为L1，斜槽1402的水平长度为L2，L2大于L1。由于清洁刷13的刷毛始终贴在空气电极9的表面，因此会对空气电极9吸收氧气的效果产生一定的负面影响，因此需要合理设计清洁刷13的相邻距离，避免清洁刷13分布地过于密集，相邻的清洁刷13之间因此需要形成一定的距离，而拨杆15每次拨动从动件14使其平移的幅度应当大于相邻两个清洁刷13之间的距离，确保空气电极9的表面能够被充分清洁，以免存在清洁不到的位置，确保了清洁效果。
另外，斜槽1402与清洁刷13的长度方向的角度小于45°，从以上的方案中可知，拨杆15每次拨动从动件14时都是从上方进入斜槽1402，是以平行于清洁刷13长度的方向经过斜槽1402，因此将斜槽1402与清洁刷13的长度方向的角度设计地小于45°，能够提高拨杆15经过斜槽1402时的流畅性，避免拨杆15受到过大的阻力，确保电解液的流动力能够顺利地驱动从动件14平移，提高了设备工作时的流畅性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.大功率铝空气燃料电源，包括电池本体（1）和电池本体（1）一端的液流泵（2），所述液流泵（2）的入口连接有两个延伸至电池本体（1）另一端的抽液管（3），其特征在于，所述电池本体（1）的一侧表面设有凹槽（10），所述凹槽（10）的底面为空气电极（9），两个所述抽液管（3）的上表面均设有与抽液管（3）的内部连通的连接盒（4），所述电池本体（1）的一侧设有与空气电极（9）位置对应的遮挡板（6），所述遮挡板（6）和连接盒（4）之间通过密封盖（5）连接；
其中，所述密封盖（5）与连接盒（4）可拆卸连接，位于电池本体（1）两侧的密封盖（5）之间共同安装有位于遮挡板（6）下方的导流组件（8），所述导流组件（8）延伸至抽液管（3）内，受电解液驱动而运转。
2.根据权利要求1所述的大功率铝空气燃料电源，其特征在于，所述导流组件（8）包括转轴（801），所述转轴（801）转动安装在位于电池本体（1）两侧的密封盖（5）之间，且转轴（801）的两端延伸至密封盖（5）的内部，所述转轴（801）上安装有多个位于凹槽（10）内部的扇叶（805），所述密封盖（5）的内顶壁上竖直安装有延伸出密封盖（5）的安装板（802），所述安装板（802）的底端安装有叶轮（803），所述叶轮（803）上同轴连接有主齿轮，所述转轴（801）的端部安装有副齿轮，所述安装板（802）上安装有与主齿轮和副齿轮啮合的传动轮（804）。
3.根据权利要求1所述的大功率铝空气燃料电源，其特征在于，所述密封盖（5）的内顶壁上安装有密封垫，所述密封盖（5）和连接盒（4）通过螺栓连接。
4.根据权利要求2所述的大功率铝空气燃料电源，其特征在于，所述遮挡板（6）上开设有与扇叶（805）位置对应的开口（7）。
5.根据权利要求2所述的大功率铝空气燃料电源，其特征在于，所述凹槽（10）的两端的内壁上均开设有滑槽，所述滑槽内配设有活动条（11），两个所述活动条（11）之间固定连接有多个清洁刷（13），所述活动条（11）通过复位弹簧（12）弹性安装在滑槽的内部，其中一个清洁刷（13）的上表面安装有从动件（14），所述转轴（801）上安装有与从动件（14）配合的拨杆（15），所述拨杆（15）在转动时与从动件（14）相互配合使清洁刷（13）垂直自身长度方向平移。
6.根据权利要求5所述的大功率铝空气燃料电源，其特征在于，所述从动件（14）包括固定安装在其中一个清洁刷（13）上的连接块（1401），所述连接块（1401）的顶壁上开设有与拨杆（15）适配的斜槽（1402）。
7.根据权利要求6所述的大功率铝空气燃料电源，其特征在于，相邻两个所述清洁刷（13）之间的距离为L1，所述斜槽（1402）的水平长度为L2，所述L2大于L1。
8.根据权利要求6所述的大功率铝空气燃料电源，其特征在于，所述斜槽（1402）与清洁刷（13）的长度方向的角度小于45°。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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