用于铝燃料电源低温启动的电源液箱及其铝空气电池的制作方法

1.本实用新型涉及铝空气电池的技术领域，尤其涉及一种用于铝燃料电源低温启动的电源液箱。


背景技术：

2.铝燃料电源作为新能源行业中重要一员，主要基于铝空气燃料电池技术，其具有能量密度高、铝资源丰富、绿色环保、安全可靠的特性，在智能微电网、通信基站和应急救灾等领域有很有应用前景。
3.作为铝燃料电源中关键技术之一的电解液，其温度高低直接影响铝空气电池内部化学反应的发电效率的高低，进而直接影响电源输出功率的高低。铝燃料电源中电解液最佳工作温度在35℃～45℃之间，温度过高时，电池副反应剧烈，内耗增加，输出转换效率降低，同时也增加了系统风险；温度过低时，电池活性降低，输出功率低于设计值而无法满足输出供电需求。现有结构的电源液箱无法满足铝空气电池在低温条件下的快速启动要求，整体电源的启动时间较长，进而无法满足应急电源的使用要求。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术的不足之处，本实用新型提供了一种用于铝燃料电源低温启动的电源液箱，以解决现有铝空气电池无法低温快速启动的应急使用要求问题。
5.为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种用于铝燃料电源低温启动的电源液箱，其包括液箱本体和液箱盖，所述液箱本体内设有隔板，所述隔板将液箱本体分为小液箱仓体和大液箱仓体；所述小液箱仓体侧壁上还开有至少一个电堆进液口和至少一个散热器进液口，所述小液箱仓体内设有至少一根电加热棒；所述液箱盖上设有至少一个电堆回液口，所述隔板上开有溢流口，所述溢流口上安装有单向止回阀。
7.优选地，所述小液箱仓体内还设有至少一根温度传感器，所述温度传感器连接在液箱盖上。
8.其中一个优选的技术方案中，所述电堆回液口设置在靠近小液箱仓体一侧。
9.另一优选的技术方案中，所述电堆回液口设置在靠近大液箱仓体一侧，所述大液箱仓体靠近顶部位置设有导流槽，所述导流槽斜向小液箱仓体，所述电堆回液口与导流槽对应位置。
10.优选地，所述电加热棒安装在液箱盖章，并向下延伸至小液箱仓体内。
11.优选地，所述液箱本体侧壁上还设有液位显示管。
12.优选地，所述液箱本体靠近底部位置还设有排液口。
13.优选地，所述液箱盖可拆卸地连接在液箱本体上。
14.优选地，所述液箱盖上还设有可开启的盖板。
15.优选地，所述液箱本体侧壁上设有若干提手。
16.本发明的另外一方面是提供一种铝空气电池，所述铝空气电池包括电堆、散热器和如上述用于铝燃料电源低温启动的电源液箱。
17.本实用新型的有益效果：
18.本实用新型用于铝燃料电源低温启动的电源液箱，结构设计合理，相对于常规的电源液箱，分仓结构设计的电源液箱，显著减少了系统低温启动阶段参与电化学反应的电解液的用量，有助于缩短铝燃料电源低温启动时间，满足应急使用的要求。
19.本实用新型用于铝燃料电源低温启动的电源液箱，通过电加热棒来给电解液进行加热，从而有效缩短低温启动的时间，而且通过电源液箱分仓结构的设计，可以适当提高散热器的散热效率。
附图说明
20.图1为本实用新型电源液箱的整体外观结构示意图。
21.图2为本实用新型电源液箱的结构爆炸示意图。
22.图3为本实用新型铝空气电池的工作示意图。
23.其中，液箱本体1、液箱盖2、隔板3、电加热棒4、温度传感器5、液位显示管6、单向止回阀7、提手8、电堆9、散热器10、小液箱仓体11、大液箱仓体12、第一循环管路13、第二循环管路14、盖板15、导流槽16、电堆进液口111、电堆回液口112、散热器进液口113、散热器回液口114、排液口115、溢流口311。
具体实施方式
24.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。
25.实施例
26.如图1至图3所示，本实施例的用于铝燃料电源低温启动的电源液箱，其包括液箱本体1和液箱盖2，所述液箱本体1内设有隔板3，所述隔板3将液箱本体1分为小液箱仓体11和大液箱仓体12；所述小液箱仓体11侧壁上还开有三个电堆进液口111和两个散热器进液口113，所述小液箱仓体11内设有三根电加热棒4，所述电加热棒4安装在液箱盖2章，并向下延伸至小液箱仓体11内；所述液箱盖2上设有三个电堆回液口112，所述隔板3上开有溢流口311，所述溢流口311上安装有单向止回阀7。所述单向止回阀7的作用是阻止小液箱仓体11内的液体流向大液箱仓体12，而允许大液箱仓体12内的液体流向小液箱仓体11。所述电加热棒4可以采用外接电源供电，也可直接由电堆9输出的电流直接进行供电，优选地是采用铝空气电池中电堆9输出的电能进行供电。通过铝燃料电堆9直接给电加热棒4供电来给电解液加热，此举即能加速电堆9的化学反应来提升电解液温度，又能利用电堆9化学反应发电来给电加热棒4供电，通过对电解液进行的双重加热方式，快速提升电解液的温度，进而缩短电源系统的启动时间。
27.所述小液箱仓体11内还设有一根温度传感器5，所述温度传感器5连接在液箱盖2上。通过温度传感器5的设置，动态监控小液箱仓体11内电解液的温度情况。
28.在其中一个可实施的技术方案中，所述电堆回液口112设置在靠近小液箱仓体11一侧。电堆9回流的电解液直接对准小液箱仓体11流入，无需额外设置。
29.在另一可实施的技术方案中，所述电堆回液口112可灵活设置在靠近大液箱仓体
12一侧，而不会受制于小液箱仓体11上方空间位置的限制。所述大液箱仓体12靠近顶部位置设有导流槽16，所述导流槽16斜向小液箱仓体11，所述电堆回液口112与导流槽16对应位置。通过导流槽16的设置，使得电堆9回流的电解液重新循环流入小液箱仓体11内。
30.在其中一个实施例中，所述液箱本体1侧壁上还设有液位显示管6，以便观察液箱本体1内的电解液用量情况。
31.在其中一个实施例中，所述液箱本体1靠近底部位置还设有大液箱仓体12和小液箱仓体11对应的两个排液口115，以便铝燃料电源停止工作时，方便排出电解液。
32.在其中一个实施例中，所述液箱盖2可拆卸地连接在液箱本体1上，通过可拆卸方式连接，便于电源液箱的加工和后期维护。
33.在其中一个实施例中，所述液箱盖2上还设有可开启的盖板15，通过盖板15的灵活启闭，便于电解液的加注和补充。
34.在其中一个实施例中，所述液箱本体1侧壁上设有若干提手8。
35.如图3所示，本实施例的铝空气电池，其包括电堆9、散热器10和如上述用于铝燃料电源低温启动的电源液箱。所述电堆9的进液端连接至小液箱仓体11上的电堆进液口111，所述电堆9的出液端连接至液箱盖2侧壁上的电堆回液口112，由此在电堆9和小液箱仓体11之间构成升温电解液的第一循环管路13；所述散热器10的进液端连接至小液箱仓体11侧壁上的电堆进液口111，所述散热器10的出液端连接至液箱盖2上的散热器回液口114，由此在散热器10和大液箱仓体12之间构成降温电解液的第二循环管路14。本实施例的铝空气电池还包括初始启动用的锂电池、电解液循环用的循环泵和散热泵(未示出)。
36.本实施例的工作原理：
37.初始电解液注液时，往小液箱仓体11内注液，小液箱仓体11的液体注满后，液体会漫过隔板3上方流入大液箱仓体12内，最后液位达到预定位置即停止注液。
38.低温启动后，先通过锂电池对外输出并给控制系统供电，此时循环泵开始工作，循环泵从小液箱仓体11内抽出液体输送给电堆9，电化学反应后的液体经第一循环管路13、导流槽16后再流回小液箱仓体11；当小液箱仓体11内液体低过溢流口311时，大液箱仓体12内液体会经溢流口311流至小液箱仓体11，因此不存在小液箱仓体11内液体不够抽的情况。在此期间，一直由小液箱仓体11内液体和小部分大液箱仓体12液体(已流入至小液箱)参与电堆9反应，电堆9输出端接电加热棒4，当电解液温度达到33℃时，系统切换至电堆9对外输出。
39.当电解液温度达到45℃及以上时，控制开启散热系统，散热泵从小液箱仓体11内抽出液体至散热器10，然后经第二循环管路14回液至大液箱仓体12，大液箱仓体12内液面高于小液箱仓体11时，液体会经由溢流口311从大液箱仓体12流至小液箱仓体11，即散热系统起到混合大小液箱，使所有液体都参与循环的作用，合理控制电解液的工作温度。
40.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。