CN205657148U - 一种用于铝空气电池的循环过滤系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于铝空气电池的循环过滤系统，属于金属空气电池的技术领域。它包括电池壳体、设于所述电池壳体内的电池堆和与所述电池壳体相连通的电解液循环配送装置；所述电池壳体的侧壁处按高度不同设置有溢流口、进水口和泄流口；所述电解液循环配送装置包括泵体总成、电解液箱和输运管；所述电解液循环配送装置与所述电池壳体之间还连接有过滤装置，所述泵体总成将所述电解液箱内的电解液泵入所述电池堆内的同时，所述电池堆内的反应生成物被带入至所述过滤装置内。本实用新型可有效减少沉积物在电池堆内的聚集，提高电池的使用寿命和发电效率，且制造成本低、结构简便，实用性强。

Description

一种用于铝空气电池的循环过滤系统
技术领域
本发明涉及金属空气电池技术领域，特别是涉及一种用于铝空气电池的循环过滤系统。
背景技术
铝-空气电池是一种新型高能化学电源，它以铝合金为负极，空气电极为正极、中性或碱性水溶液为电解液，电池运行过程中通过消耗铝合金负极和空气中的氧气对外输出电能。铝-空气电池不需充电，电池运行过程中可通过补充消耗的铝合金负极材料以维持电池持续运行，故也称为金属燃料电池。中性铝-空气电池以食盐水或海水为电解液，碱性铝-空气电池以氢氧化钠或氢氧化钾水溶液为电解液。
目前的铝空气电池大多采用铝板做阳极浸没于电解质溶液中，铝板在发电工作后易产生反应沉积物，虽然循环流动的电解液能够冲刷铝板表面，但是沉积物会随电解液在电池内部流动，不易清除，覆盖铝板严重钝化了电极，故现有电池普遍效率不高。因此，有必要设计一种能够有效自我清洁的铝空气电池来提高电池的使用寿命和发电效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于铝空气电池的循环过滤系统，解决现有技术铝-空电池沉淀物难以清除的问题。
本发明的一个目的是通过在铝空气电池系统内设置过滤装置，使得电池边工作边将产生的氧化铝冲刷至过滤装置内，可有效清除铝板表面和电池内的反应沉积物。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种用于铝空气电池的循环过滤系统，包括电池壳体、设于所述电池壳体内的电池堆和与所述电池壳体相连通的电解液循环配送装置，所述电池堆包括若干串联的电池单体，所述电池单体包括与所述电池壳体相连通的电极支架和设于所述电极支架内的铝阳极板及空气电极板；
所述电池壳体的侧壁处按高度不同设置有用于排出液体的溢流口、用于加注液体的进水口和用于放空液体的泄流口；
所述电解液循环配送装置包括泵体总成、电解液箱和输运管；所述泵体总成通过所述输运管分别与所述进水口、所述溢流口和所述泄流口相连通，所述泵体总成与所述电解液箱相连通；
所述电解液循环配送装置与所述电池壳体之间还连接有过滤装置，所述泵体总成将所述电解液箱内的电解液泵入所述电池堆内的同时，所述电池堆内的反应生成物被带入至所述过滤装置内。
进一步的，所述溢流口位于所述电池壳体侧壁的顶端，所述泄流口位于所述电池壳体侧壁的底端，所述进水口位于所述溢流口和所述泄流口之间，所述进水口、所述溢流口和所述泄流口均与所述电极支架连通。
进一步的，所述泵体总成包括盒体、设于所述盒体内的第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵和旋转开关，所述第一循环泵通过所述输运管与所述溢流口连通，所述第二循环泵通过所述输运管与所述泄流口连通，所述第三循环泵通过所述输运管与所述进水口相连通；所述旋转开关用于关停所述第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵。
进一步的，所述过滤装置为滤芯，所述滤芯连接于所述溢流口和所述第三循环泵之间。
进一步的，所述过滤装置设有多个，所述过滤装置的数量大于1。
进一步的，所述第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵分别与所述电解液箱相连通。
更进一步的，所述过滤装置还可设于所述电解液箱内。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
在循环供应电解质的基础上，设置可储存反应杂质的过滤装置，在电池发电时利用可循环流动的电解液将反应杂质氧化铝带走，有效减少沉积物在电池堆内的聚集，提高电池的使用寿命和发电效率，其制造成本低、结构简便，实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图，其中：
图1是本发明一种用于铝空气电池的循环过滤系统的结构示意图；
图2是本发明一种用于铝空气电池的循环过滤系统的盒体的内部结构示意图；
图3是本发明一种用于铝空气电池的循环过滤系统的电池壳体的结构示意图；
图4是本发明一种用于铝空气电池的循环过滤系统的电极支架的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、电池壳体，101、溢流口，102、泄流口，103、进水口，2、电池堆，201、第一支架板，202、铝阳极板，203、第二支架板,204、空气电极板，3、第一滤芯，4、盒体，401、第一输运管，402、第二输运管，403、第三输运管，404、第一循环泵，405、第二循环泵，406、第三循环泵，407、旋转开关，5、电解液箱，6、电源，7、第二滤芯。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4，一种用于铝空气电池的循环过滤系统，包括电池壳体1、设于电池壳体1内的电池堆2和与电池壳体1相连通的电解液循环配送装置，电池堆2包括若干串联的电池单体，电池单体包括与电池壳体1相连通的电极支架和设于电极支架内的铝阳极板202及空气电极板204；电解液循环配送装置将电解质持续输送至电极支架内；电池壳体1的侧壁处按高度不同设置有用于排出液体的溢流口101、用于加注液体的进水口103和用于放空液体的泄流口102；
电解液循环配送装置包括泵体总成、电解液箱5和输运管，泵体总成用于抽取电解液箱5内的电解质；泵体总成通过输运管分别与进水口103、溢流口101和泄流口102相连通。电解液循环配送装置与电池壳体1之间还连接有过滤装置，泵体总成将电解液箱内的电解液泵入电池堆2内的同时，电池堆2内的反应生成物氧化铝被带入至过滤装置内。
溢流口101位于电池壳体1侧壁的顶端，泄流口102位于电池壳体1侧壁的底端，进水口103位于溢流口101和泄流口102之间，进水口103、溢流口101和泄流口102均与电极支架连通；需要注意的是，进水口103、溢流口101和泄流口102的位置可根据设计需要随时变动，不拘泥于本实施例所展示的位置关系。
泵体总成包括盒体4、设于盒体4内的第一循环泵404、第二循环泵405、第三循环泵406和旋转开关407，输运管包括第一输运管401、第二输运管402和第三输运管403，第三循环泵406通过第一输运管401与进水口103连通，第二循环泵405通过第二输运管402与泄流口102连通，第一循环泵404通过第三输运管403与溢流口101连通；旋转开关407通过线路电气连接第一循环泵404、第二循环泵405、第三循环泵406，旋转开关407用于关停第一循环泵404、第二循环泵405、第三循环泵406；第一循环泵404、第二循环泵405、第三循环泵406由电源6供电，三者分别与电解液箱5相连通。
过滤装置为滤芯，过滤装置设有多个，过滤装置的数量大于1，其包括通过管道相互串联的第一滤芯3和第二滤芯7，优选的，第一滤芯3和第二滤芯7连接于溢流口101和第三循环泵406之间。特别的，过滤装置还可设于电解液箱5内。
电极支架包括相互扣合的第一支架板201和第二支架板203，第一支架板201和第二支架板203之间形成容纳铝阳极板202的空腔，第一支架板201和第二支架板203中至少有一个的侧面用于安装空气电极板204。第一支架板201和第二支架板203的侧壁处还贯穿设有进水孔、溢流孔和泄流孔，若干串联的电池单体之间相互连通；进水孔、溢流孔和泄流孔均与电池壳体1相连通。溢流孔位于第一支架板201和第二支架板203侧壁的顶端，泄流孔位于第一支架板201和第二支架板203侧壁的底端，进水孔位于溢流孔和泄流孔之间，第一支架板201和第二支架板203上的孔与电池壳体1上的口是相互对应的。
本一种用于铝空气电池的循环过滤系统在进行发电工作时，电解液循环配送装置启动，旋转旋转开关407，第三循环泵406抽取电解液箱5中的电解质，电解质由进水口103进入电池堆后，由溢流口101处的第一循环泵404回抽至电解液箱5中，形成循环供液，电解液在流动过程中将极板处产生的氧化铝等杂质带入至第一滤芯3和第二滤芯7内，保证电池堆2内的清洁，减少杂质在电池内的堆积而影响发电效果。若电池不需要发电工作，则旋转旋转开关407单独启动第二循环泵405，电池堆2内的电解液被第二循环泵405完全回抽至电解液箱5内。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于铝空气电池的循环过滤系统，其特征在于，包括电池壳体、设于所述电池壳体内的电池堆和与所述电池壳体相连通的电解液循环配送装置，所述电池堆包括若干串联的电池单体，所述电池单体包括与所述电池壳体相连通的电极支架和设于所述电极支架内的铝阳极板及空气电极板；
所述电池壳体的侧壁处按高度不同设置有用于排出液体的溢流口、用于加注液体的进水口和用于放空液体的泄流口；
所述电解液循环配送装置包括泵体总成、电解液箱和输运管；所述泵体总成通过所述输运管分别与所述进水口、所述溢流口和所述泄流口相连通，所述泵体总成与所述电解液箱相连通；
所述电解液循环配送装置与所述电池壳体之间还连接有过滤装置，所述泵体总成将所述电解液箱内的电解液泵入所述电池堆内的同时，所述电池堆内的反应生成物被带入至所述过滤装置内。
2.根据权利要求1所述的一种用于铝空气电池的循环过滤系统，其特征在于，所述溢流口位于所述电池壳体侧壁的顶端，所述泄流口位于所述电池壳体侧壁的底端，所述进水口位于所述溢流口和所述泄流口之间，所述进水口、所述溢流口和所述泄流口均与所述电极支架连通。
3.根据权利要求2所述的一种用于铝空气电池的循环过滤系统，其特征在于，所述泵体总成包括盒体、设于所述盒体内的第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵和旋转开关，所述第一循环泵通过所述输运管与所述溢流口连通，所述第二循环泵通过所述输运管与所述泄流口连通，所述第三循环泵通过所述输运管与所述进水口相连通；所述旋转开关用于关停所述第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵。
4.根据权利要求3所述的一种用于铝空气电池的循环过滤系统，其特征在于，所述过滤装置为滤芯，所述滤芯连接于所述溢流口和所述第三循环泵之间。
5.根据权利要求1所述的一种用于铝空气电池的循环过滤系统，其特征在于，所述过滤装置设有多个，所述过滤装置的数量大于1。
6.根据权利要求3所述的一种用于铝空气电池的循环过滤系统，其特征在于，所述第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵分别与所述电解液箱相连通。
7.根据权利要求1所述的一种用于铝空气电池的循环过滤系统，其特征在于，所述过滤装置还可设于所述电解液箱内。
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