CN208694343U - 一种镁空气电池反应产物的过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种镁空气电池反应产物的过滤装置，包括槽体，还包括间隔设置在槽体内的第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网和第二过滤网将所述槽体分隔为槽体前部、槽体中部和槽体后部三部分，所述槽体中部填充有沙粒层，所述第一过滤网和第二过滤网的目数均为100‑300目，所述沙粒层的沙粒粒径为30‑100目，所述第一过滤网和第二过滤网平行间隔设置，所述第一过滤网和第二过滤网之间的间距为0.5‑3cm；本装置可简单、可靠的过滤掉反应生成的Mg(OH)2，从而有效解决因电池中沉淀导致的电池效率下降问题，同时达到电解液循环利用及减排降本的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种镁空气电池反应产物的过滤装置。
背景技术
镁空气电池，是一种采用金属镁为阳极燃料，空气中氧气为氧化剂，以中性盐水作为电解液的电化学反应装置。具体电化学反应式如下：
负极：Mg→Mg2++2e-
正极：O2+2H2O+2e-→4OH-
总反应：Mg+O2+2H2O→Mg(OH)2↓
在电化学反应过程中，镁阳极逐渐氧化成Mg(OH)2，由于Mg(OH)2几乎不溶于水，在电解液中以絮状形式存在，到一定程度若不及时排出Mg(OH)2或更换电解液，则会导致电化学反应减弱甚至停止。
依据使用方式不同，镁空气电池可分为一次使用方式和多次使用方式。在一次使用方式下，镁空气电池中的金属镁阳极全部反应消耗完毕后，该电池废弃，不再使用。在多次使用方式下，镁空气电池中的镁阳极消耗完毕、或电解液中Mg(OH)2浓度过高反应效率降低时，通过更换电解液和金属阳极的方式，实现镁空气电池二次利用。
与一次使用方式相比，多次使用方式下，镁空气电池的平均使用成本更低廉，能够适用大规模工业应用场景。因此，如何使镁空气电池实现多次利用，成为该领域研发的一个重要问题。
在多次使用场景下，镁金属阳极和电解液都需要进行更换。镁金属阳极消耗完后，可以通过人工更换金属阳极的方式，补充新的金属阳极。而电解液的更换，可分为人工手动换液方式和机械自动换液方式。
电解液更换的核心是将浓度过高的Mg(OH)2水合物从电解液(例如NaCl溶液)中分离，使电解液始终维持在较优反应状态。因此，如何将Mg(OH)2水合物很好地分离是该问题的核心。
为使Mg(OH)2能够及时从电池系统中排出，可以采取电解液循环的方式将其中的Mg(OH)2分离出来，得到的电解液清液重复利用，但现有技术均较难满足连续分离需求。
在先中国专利201310460089.5名为“一种家用镁空气电池系统”中，涉及了一种用于处理镁空气电池反应产物的过滤装置，可实现电解液循环利用以及减排降本的目的。但文中未提及过滤装置的具体结构及过滤效果。由于Mg(OH)2粒径较细，如单纯采用网筛过滤的方式，在过滤过程当中Mg(OH)2会逐渐附着在网孔周围，造成孔径变小直至堵塞，影响过滤效率。
在先中国专利201110001792.0名为“改进的大容量镁空气电池”中，介绍了一种利用絮凝、沉降方式来分离电解液中Mg(OH)2的装置，以解决非一次性电池在使用过程中定期更换电解液的问题。文中提及此装置的缺点为Mg(OH)2沉淀物去除效果稍差。另外此装置还存在结构复杂、故障率高等问题，从而增加了电池制造及维护成本。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术问题，提供一种镁空气电池反应产物的过滤装置，可简单、可靠的过滤掉反应生成的Mg(OH)2，从而有效解决因电池中沉淀导致的电池效率下降问题，同时达到电解液循环利用及减排降本的目的。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为一种镁空气电池反应产物的过滤装置，包括槽体，还包括间隔设置在槽体内的第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网和第二过滤网将所述槽体分隔为槽体前部、槽体中部和槽体后部三部分，所述槽体中部填充有沙粒层。
所述第一过滤网和第二过滤网的目数均为100-300目。
所述沙粒层的沙粒粒径为30-100目。
所述第一过滤网和第二过滤网平行间隔设置，所述第一过滤网和第二过滤网之间的间距为0.5-3cm。
所述槽体后部开设有出液口。
所述槽体内还分别设置有用于支撑固定第一过滤网和第二过滤网的塑料支撑架，所述塑料支撑架设置在沙粒层侧。
所述第一过滤网和第二过滤网选用具有耐盐性的材质。
所述第一过滤网和第二过滤网的材质为尼龙材质。
由上述技术方案可知，本实用新型的过滤装置采用过滤网和沙粒层的形式，结构简单，材料易得，制造成本低；电解液和Mg(OH)2的混合物进入槽体前部后，经第一过滤网进行初步过滤，过滤后电解液中残留的少量沉淀物经沙粒层吸附拦截后，最后经第二过滤网进行二次过滤，得到的电解液进入槽体后部，Mg(OH)2则被截留在槽体前部，从而实现反应产物的净化；采取此种组合方式处理效果良好，过滤后的电解液目测无沉淀产生，电解液呈澄清状态。
本过滤装置在过滤过程中充分考虑到Mg(OH)2在第一过滤网和第二过滤网的网孔周围附着问题，通过设置合适的沙粒层，并适当降低了第一过滤网和第二过滤网的网孔目数，阻止Mg(OH)2在网孔周围附着，避免网孔堵塞，从而提高了过滤效率，如果沙粒太细，会导致过滤速度过慢，沙粒太粗，则会导致过滤不充分，当第一过滤网和第二过滤网的目数均为100-300目和沙粒层的沙粒粒径为30-100目时，可以保证很好的过滤速度和过滤效果，同时沙粒粒径为30-100目，即为普通河沙的粒径，便宜且易得。
第一过滤网和第二过滤网的材质采用耐盐性的材质，优选为尼龙材质，这样可以避免盐水对第一过滤网和第二过滤网的腐蚀而造成的过滤效果下降的现象发生，同时也可以延长第一过滤网和第二过滤网使用寿命。
本装置的第一过滤网、第二过滤网和沙粒层竖直设置在槽体内，而不是水平设置在槽体内，如果水平设置在槽体内，容易造成网孔堵塞，导致无法过滤，而本装置中，即便第一过滤网、第二过滤网和沙粒层的下部被堵塞，其上部还具有过滤能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的俯视图。
具体实施方式
下面结合图1至图2，对本实用新型做进一步详细叙述。
一种镁空气电池反应产物的过滤装置，包括槽体1，还包括间隔设置在槽体1内的第一过滤网10和第二过滤网11，第一过滤网10和第二过滤网11平行间隔设置，且第一过滤网10和第二过滤网11之间的间距为0.5-3cm，第一过滤网10和第二过滤网11将槽体1分隔为槽体前部12、槽体中部13和槽体后部14三部分，槽体中部13填充有沙粒层，第一过滤网10和第二过滤网11的目数均为100-300目，沙粒层的沙粒粒径为30-100目。
槽体后部14开设有出液口15，便于过滤后的电解液流出槽体1。
所述槽体1内还分别设置有用于支撑固定第一过滤网10和第二过滤网11的塑料支撑架，塑料支撑架设置在沙粒层侧。
第一过滤网10和第二过滤网11选用具有耐盐性的材质，优选为尼龙材质。这样可以避免盐水对第一过滤网10和第二过滤网11的腐蚀而造成的过滤效果下降的现象发生，同时也可以延长第一过滤网10和第二过滤网11的使用寿命。
由上述技术方案可知，本实用新型的过滤装置采用过滤网和沙粒层的形式，结构简单，材料易得，制造成本低；电解液和Mg(OH)2的混合物进入槽体前部12后，经第一过滤网10进行初步过滤，过滤后电解液中残留的少量沉淀物进入槽体中部13经沙粒层吸附拦截后，最后经第二过滤网11进行二次过滤，得到的电解液进入槽体后部14，Mg(OH)2则被截留在槽体前部12，从而实现反应产物的净化；采取此种组合方式处理效果良好，过滤后的电解液目测无沉淀产生，电解液呈澄清状态。
本过滤装置在过滤过程中充分考虑到Mg(OH)2在第一过滤网10和第二过滤网11的网孔周围附着问题，通过设置合适的沙粒层，并适当降低了第一过滤网10和第二过滤网11的网孔目数，阻止Mg(OH)2在网孔周围附着，避免网孔堵塞，从而提高了过滤效率，当第一过滤网10和第二过滤网11的目数均为100-300目和沙粒层的沙粒粒径为30-100目时，过滤效果更好。
本装置的第一过滤网10、第二过滤网11和沙粒层竖直设置在槽体1内，而不是水平设置在槽体1内，如果水平设置在槽体1内，容易造成网孔堵塞，导致无法过滤，而本装置中，即便第一过滤网10、第二过滤网11和沙粒层的下部被堵塞，其上部还具有过滤能力。
以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种镁空气电池反应产物的过滤装置，包括槽体(1)，其特征在于：还包括间隔设置在槽体(1)内的第一过滤网(10)和第二过滤网(11)，所述第一过滤网(10)和第二过滤网(11)将所述槽体(1)分隔为槽体前部(12)、槽体中部(13)和槽体后部(14)三部分，所述槽体中部(13)填充有沙粒层。
2.如权利要求1所述的一种镁空气电池反应产物的过滤装置，其特征在于：所述第一过滤网(10)和第二过滤网(11)的目数均为100-300目。
3.如权利要求1所述的一种镁空气电池反应产物的过滤装置，其特征在于：所述沙粒层的沙粒粒径为30-100目。
4.如权利要求1所述的一种镁空气电池反应产物的过滤装置，其特征在于：所述第一过滤网(10)和第二过滤网(11)平行间隔设置，所述第一过滤网(10)和第二过滤网(11)之间的间距为0.5-3cm。
5.如权利要求1所述的一种镁空气电池反应产物的过滤装置，其特征在于：所述槽体后部(14)开设有出液口(15)。
6.如权利要求1所述的一种镁空气电池反应产物的过滤装置，其特征在于：所述槽体(1)内还分别设置有用于支撑固定第一过滤网(10)和第二过滤网(11)的塑料支撑架，所述塑料支撑架设置在沙粒层侧。
7.如权利要求1所述的一种镁空气电池反应产物的过滤装置，其特征在于：所述第一过滤网(10)和第二过滤网(11)选用具有耐盐性的材质。
8.如权利要求7所述的一种镁空气电池反应产物的过滤装置，其特征在于：所述第一过滤网(10)和第二过滤网(11)的材质为尼龙材质。
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| CN108905319A (zh) * | 2018-08-28 | 2018-11-30 | 合肥飞赛能源技术有限公司 | 一种镁空气电池反应产物的过滤装置 |
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