[实用新型]一种铝‑空气燃料电池与电解液管理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于能源技术，尤其涉及一种铝-空气燃料电池与电解液管理系统。

背景技术

铝-空气燃料电池是一种以铝合金为负极，碱性或中性水溶液为电解液、空气电极为正极的化学电源。铝-空气燃料电池通过消耗铝合金、电解液中的水、空气中的氧气，对外输出电能。其最大的特点是能量密度高，质量能量密度可以达到300-600Wh/kg，甚至更高。铝-空气燃料电池运行过程中持续生成铝酸盐沉淀物，在长时间运行过程中，沉淀物的正常排出是制约铝-空气电池快速发展的难题之一。同时，随着反应沉淀物浓度逐渐增加，电解液变得粘稠导电性差，导致电池性能下降明显，通常采用加入大量的电解液的方式简单处理，过多的电解液直接会增加电解液箱的体积，从而降低电池系统能量密度。另一方面，若强碱性电解液利用率不高，过于简单的直接对外排放，存在一定的环境污染。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种铝-空气燃料电池与电解液管理系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝-空气燃料电池与电解液管理系统，包括铝-空气燃料电池堆、蓄电池、以及与铝-空气燃料电池堆连接的DC/DC转换器；所述的铝-空气燃料电池堆为铝金属燃料电池堆，包括铝金属燃料电池、电解液箱和电解液管理系统；

所述电解液管理系统包括供液管道，和依次设置在供液管道上的电解液泵、压力传感器、过滤器、电磁阀和滤袋；

所述铝-空气燃料电池堆通过供液管道连接到电解液箱。

按上述方案，所述过滤器为具有耐强碱性的过滤器，过滤器孔径范围为1 μm至20μm。

按上述方案，所述滤袋安装在电解液箱内部上板。

按上述方案，所述滤袋具有耐强碱性，滤袋孔径在1μm-20μm。

按上述方案，所述DC/DC转换器为可调DC/DC转换器。

按上述方案，所述电解液箱上设置有散热器。

按上述方案，所述铝-空气燃料电池中设有温度传感器。

本实用新型产生的有益效果是：

1)该铝-空气燃料电池系统通过对电解液的过滤、再利用，能较大程度上减少电池系统电解液使用量，有效减小电解液箱体积，从而显著提高系统能量密度。

2)该铝-空气燃料电池系统通过对电解液的过滤，电解液中的沉淀物浓度大幅下降，电解液的导电性保持良好，铝-空气燃料电池持续处于良好的发电性能状态。即相同时间内，显著提高电池对外的输出总电能。

3)强碱溶液直接排放对环境有一定的危害性。通过对电解液的过滤、收集处理，最大程度上利用电解液，能减少电解液排放次数，甚至做到运行过程中不排放，有利于保护环境。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一个实施例的装置的系统结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的装置的系统结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的装置的系统结构示意图；

图中：1-铝-空气电池堆、2-第一电解液循环泵、3-压力传感器、4-过滤器、 5-第一电磁阀、6-滤袋、7-电解液箱、8-第一温度传感器、9-系统控制器、10- 散热器、11-第二电解液循环泵、12-蓄电池、13-DC/DC、14-第二温度传感器、15-第二电磁阀、16-第三电磁阀、17-第四电磁阀、18-电磁换向阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种铝-空气燃料电池与电解液管理系统，包括铝-空气燃料电池堆1、磷酸铁锂动力蓄电池12和DC/DC转换器13；DC/DC转换器13为可调DC/DC转换器，铝-空气燃料电池堆1和DC/DC转换器13连接；铝-空气燃料电池堆1与电解液管理系统连接，电解液管理系统包括第一电解液循环泵2、压力传感器3、过滤器4、第一电磁阀5、滤袋6、电解液箱7、散热器10、第一温度传感器8和第二电解液循环泵11。

在第一电解液循环泵2的作用下，第一电磁阀5处于关闭状态，电解液经过过滤器4过滤后，通过散热器降温后回到液箱。电解液在第二电解液循环泵 11的作用下，从电解液箱泵入铝-空气电池堆内，满足正常的电池工作要求，构成完整的电解液循环通路。