CN207852814U - 一种循环液流锌空气电池 - Google Patents

Abstract

一种循环液流锌空气电池，外部箱体(1)两侧分别设置有两个长条状空气流通孔(7)，箱体内部由隔板(3)分隔成上下两部分。隔板(3)上部设置有一个电解液罐(2)，用于集中储放电解液，电解液罐(2)底部有一块与隔板相嵌的电解液罐底座(8)。隔板(3)下部设置有一块电池主体(6)，电池主体(6)底部为电池主体底座(9)，与箱体(1)底部相嵌，电池主体(6)旁有一台电解液循环泵(5)，其底部为电解液循环泵底座(10)，与箱体(1)底部相嵌。液流管道(4)分别与电解液罐(2)、电池主体(6)和电极液循环泵(5)相连接。电解液通过液流管道(4)，在电解液罐(2)和电池主体(6)之间循环流动。电解液循环泵(5)负责为电解液增压，加快电解液流速和循环效率。该结构循环液流锌空气电池，比能量高，成本低，更换方便，使用寿命比传统锌空气电池长。

Description

一种循环液流锌空气电池

技术领域

本实用新型涉及储能电池领域，具体而言，涉及一种液流锌空气电池。

背景技术

循环液流锌空气电池是一种以空气中的氧和金属锌作为活性材料的氧化还原液流电池。这种电池是目前世界上正在开发的同类储能电池中理论电压最高的先进电池，且能量密度最高。

锌空气电池具有容量大，比能量高，综合性能稳定，材料成本低和对环境友好等特点，因而被应用于移动电源，但仍未被广泛推广。液流锌空气电池定位在世界前沿，由于资源关系，世界上仅用几家公司研究开发此类型液流电池，在国内尚处于研发状态，无成型技术和工艺流程，具有极大的发展前景和发展空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种循环液流锌空气电池。

这种循环液流锌空气电池包括：电池主体、液流管道、电解液循环泵、电解液罐和箱体。其中电池主体包括空气电极层、锌电极层和电解液层。

首先该循环液流锌空电池外部由一方形箱体包裹，内部由一块隔板分为上下两部分，上部为电解液罐体，下部为电池主体和电解液循环泵，上下两部分之间用液流管道连接传输电解液。

所述的电池主体中，电解液层设置在中间位置；

所述的电池主体中，正电极层(空气电极层)是一个炭块，设置在电解液层的上方；

所述的电池主体中，负电极层(锌电极层)是一个锌块，设置在电解液层的下方；

所述的电池主体中，电解液层与箱体内上部的电解液罐直接通过液流管道连接传输；

所述的电解液循环泵，用于驱动电解液在电池主体的电解液层、液流管道和电解液罐之间循环流动；

所述箱体两侧，设置有连通外界与箱体内隔板下部空间的空气流通孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、制造材料成本低，本实用新型中电池主体所使用的正电极层为炭块，负电极层为锌块，隔板、电池箱体、3块底座均采用聚乙烯塑料。电解液循环泵采用小型无刷直流管道增压泵，采用ABS塑料，成本低，体积小，噪音低，性能稳定。

2、本实用新型中，电池主体的负极电层锌块，在氧化后形成的氧化锌可在电解液的冲洗下溶解，并沉积锌极板的表面，从而避免了锌氧化后形成的枝晶过度生长触碰到正电极层，导致电池短路。

3、本实用新型的外部箱体可拆卸，方便定期更换电解液罐中的电解液。由于电解液集中，极大程度方便了电解液的更换和维护，延长了液流锌空气电池的循环寿命。

附图说明

图1为本实用新型的外形图；

图2为本实用新型内部的结构示意图；

图3为本实用新型A-A的剖面图。

图4为本实用新型电池主体内部结构示意图

附图标记说明如下：

1—箱体，2—电解液罐，3—隔板，4—液流管道，5—电解液循环泵，6—电池主体，7—空气流通孔，8—电解液罐底座，9—电池主体底座，10—电解液循环泵底座，11—炭块，12—电解液层，13—锌块。

具体实施方式

为了更清楚的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

一种循环液流锌空气电池，外部箱体(1)两侧分别设置有两个长条状空气流通孔(7)，箱体内部由隔板(3)分隔成上下两部分；隔板(3)上部设置有一个电解液罐(2)，用于集中储放电解液，电解液罐(2)底部有一块与隔板相嵌的电解液罐底座(8)，隔板(3)下部设置有一块电池主体(6)，电池主体底部为电池主体底座(9)，与箱体(1)底部相嵌，电池主体旁有一台电解液循环泵(5)，其底部为电解液循环泵底座(10)，与箱体(1)底部相嵌；液流管道(4)分别与电解液罐(2)、电池主体(6)和电解液循环泵(5)相连接；电解液通过液流管道(4)，在电解液罐(2)和电池主体(6)之间循环流动。电解液循环泵 (5)负责为液流管道4增压，加快电解液流速和循环效率。电池主体(6)内部分为3层，最上层为空气电极层，材质为炭块(11)，最下层为锌电极层，其材质是锌块(13)，中间为电解液层(12)，液流管道(4)分别设置接入电解液层(12)的两侧。

这种循环液流锌空气电池的优势除了比能量高、材料成本低、对环境友好无污染等其他锌空气电池的传统优势外，更重要的是解决了传统锌空气电池锌负极层易产生氧化后的锌枝晶生长问题。通过电解液循环泵送电解液的方法，使电解液在锌空气电池充电和放电时在电池内部电解液层形成流动，大幅度延长了电池的实用寿命。并且本实用新型结构简单，易于拆卸更换内各部构件，也易于更换电解液，操作方便快捷。

以上所述仅为本实用新型的较优实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种循环液流锌空气电池，其特征在于，所述循环液流锌空气电池包括：电池主体(6)、液流管道(4)、电解液循环泵(5)、电解液罐(2)和箱体(1)，所述电池主体(6)置于箱体(1)下部，所述电池主体(6)与电解液循环泵(5)相连，所述电解液循环泵(5)通过液流管道(4)与电解液罐(2)相连，形成一个电解液循环利用的系统。

2.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：外部箱体(1)两侧分别设置有两个长条状空气流通孔(7)。

3.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：箱体(1)内部由隔板(3)分隔成上下两部分，隔板(3)上部设置有一个电解液罐(2)，用于集中储放电解液，电解液罐底部有一块与隔板(3)相嵌的电解液罐底座(8)。

4.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：隔板(3)下部设置有一块电池主体(6)，电池主体(6)底部为电池主体底座(9)，与箱体(1)底部相嵌。

5.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：隔板(3)下部，电池主体(6)旁有一台电解液循环泵(5)，其底部为电解液循环泵底座(10)，与箱体(1)底部相嵌。

6.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：液流管道(4)分别与电解液罐(2)、电池主体(6)和电解液循环泵(5)相连接，电解液通过液流管道(4)，在电解液罐和电池主体之间循环流动。

7.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：电解液循环泵(5)负责为液流管道(4)增压，加快电解液流速和循环效率。

8.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：电池主体(6)内部分为3层，最上层为空气电极层，材质为炭块(11)，最下层为锌电极层，其材质为锌块(13)，中间为电解液层(12)，液流管道(4)分别设置接入电解液层(12)的两侧。

9.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：箱体(1)为长方体，箱体(1)和隔板(3)均为聚乙烯塑料。

10.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：隔板(3)上嵌有电解液罐底座(8)，底座材质为聚乙烯塑料；箱体(1)底部嵌有电池主体底座(9)和电解液循环泵底座(10)，其材质均为聚乙烯塑料。

11.根据权利要求1所述的循环液流锌空气电池，其特征在于：电解液循环泵(5)采用小型无刷直流管道增压泵，其增压泵采用ABS塑料。