一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋁空燃料電池電堆結(jié)構(gòu)裝置，具體是一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，包括托盤，托盤上方設(shè)有電池單體組，電池單體組的前后兩端設(shè)置有前端板和后端板，貫穿前端板、電池單體組、后端板設(shè)有拉筋；前端板上設(shè)有進(jìn)液接口和回液接口；后端板上設(shè)有電極引出接口；電池單體上設(shè)置有進(jìn)液口和回液口，電池單體組中的電池單體上的進(jìn)液口和回液口分別連接形成兩條密閉通路，靠近前端板的電池單體的進(jìn)液口和回液口分別與前端板上的進(jìn)液接口和回液接口連通；靠近后端板的電池單體的進(jìn)液口和回液口均設(shè)置有液路封頭；本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)布局合理，自身體積小、結(jié)構(gòu)緊促，避免產(chǎn)生連液現(xiàn)象，降低鋁消耗率，使用、更換、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁空燃料電池電堆結(jié)構(gòu)裝置，具體是可實(shí)現(xiàn)鋁空燃料電池在反應(yīng)發(fā)電過程中通過液路內(nèi)置供液從而避免產(chǎn)生連液現(xiàn)象，降低鋁消耗率的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的鋁空燃料電池在電解液供給時(shí)，用一個(gè)總管通過外置管路同時(shí)給36個(gè)單體同供液，這樣會造成前后電池的正負(fù)極通過電解液導(dǎo)電，形成短路現(xiàn)象，造成電池內(nèi)部電流增加，額外消耗鋁電極，同時(shí)由于液路在外，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、重量重。因此我單位為解決此問題研發(fā)了該電堆結(jié)構(gòu)裝置，它具有結(jié)構(gòu)布局合理，自身體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊促等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為常用的鋁空燃料電池所具有的上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)布局合理，自身體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊促的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，包括托盤，所述托盤上方平行布放有一組電池單體構(gòu)成的電池單體組，電池單體組中相鄰電池單體之間緊密貼合，電池單體組的前后兩端設(shè)置有前端板和后端板，貫穿前端板、電池單體組、后端板設(shè)置有一組拉筋;所述前端板上設(shè)置有進(jìn)液接口和回液接口 ；所述后端板上設(shè)置有電極引出接口 ；所述電池單體上設(shè)置有進(jìn)液口和回液口，相鄰電池單體之間的進(jìn)液口和回液口處設(shè)置有密封圈，電池單體組中的電池單體上的進(jìn)液口和回液口分別連接形成兩條密閉通路，靠近前端板的電池單體的進(jìn)液口和回液口分別與前端板上的進(jìn)液接口和回液接口連通;靠近后端板的電池單體的進(jìn)液口和回液口均設(shè)置有液路封頭，所述液路封頭均透過后端板設(shè)置;所述電池單體組中各電池單體想同的電極連接后與電極引出接口連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述電池單體包括殼體，殼體內(nèi)部通過鋁電極座設(shè)置有鋁電極，所述殼體的相對的兩個(gè)側(cè)面各設(shè)置有一個(gè)內(nèi)格柵，每個(gè)內(nèi)格柵的外側(cè)各設(shè)置有一個(gè)空氣電極，每個(gè)空氣電極的外側(cè)各設(shè)置有一個(gè)格柵板;所述鋁電極座與殼體之間設(shè)置有密封圈；所述空氣電極與殼體之間緊密貼合;所述鋁電極座上設(shè)置有鋁電極接排;所述殼體上設(shè)置有進(jìn)液口和回液口，所述進(jìn)液口和回液口分別通過管路與殼體內(nèi)腔連通。
[0006]進(jìn)一步的，所述殼體為口字型框架結(jié)構(gòu)，其頂面設(shè)置有插入槽孔，所述鋁電極通過插入槽孔插入、并被置于殼體的內(nèi)腔中；所述殼體的前后兩個(gè)側(cè)面為開放結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)格柵被設(shè)置在殼體的前后兩個(gè)側(cè)面上;所述殼體上的進(jìn)液口和回液口均貫穿殼體的前后兩個(gè)側(cè)面設(shè)置，所述殼體的框架的內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)液管路和回液管路，所述進(jìn)液管路的一端與進(jìn)液口貫通，回液管路的一端與回液口貫通，進(jìn)液管路的另一端與殼體內(nèi)腔連通處所在位置和回液口的另一端與殼體內(nèi)腔連通處所在位置分別位于靠近殼體內(nèi)腔的一條對角線兩端的位置;所述進(jìn)液口和回液口分別位于靠近殼體底面兩端的位置。
[0007]進(jìn)一步的，所述內(nèi)格柵為井字形結(jié)構(gòu)，所述殼體的前后兩個(gè)側(cè)面上、與內(nèi)格柵的四個(gè)側(cè)面的端部對應(yīng)位置設(shè)置有八個(gè)凹陷，所述內(nèi)格柵的四個(gè)側(cè)面的端部嵌入設(shè)置在殼體的前后兩個(gè)側(cè)面上的凹陷處。
[0008]進(jìn)一步的，所述鋁電極座通過螺栓與殼體的頂面固定連接，所述格柵板通過螺栓分別與殼體的前后兩個(gè)側(cè)面固定連接，所述空氣電極由格柵板緊壓貼合在殼體的前后兩個(gè)側(cè)面上。
[0009]進(jìn)一步的，所述托盤底面設(shè)置有滑塊;托盤頂面、與電池單體組長的方向平行的邊緣、與托盤頂面垂直、向上設(shè)置有托盤架;托盤頂面、與電池單體組的端面平行的便于、與托盤頂面垂直，向上設(shè)置有電堆固定板。
[0010]進(jìn)一步的，所述前端板的端面上，垂直于前端板的端面設(shè)置有把手。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述前端板和后端板的上豎直設(shè)置有提手。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:
1、鋁一空氣電堆由36個(gè)鋁一空氣單體相互疊加而成，通過內(nèi)置液路集成去掉了外置管路。減少了外形尺寸，節(jié)約了成本；
2、減少了鋁自消耗，增長了鋁放電時(shí)間，使系統(tǒng)工作時(shí)間更長；
3、解決了放電過程的連液問題，提高了電能轉(zhuǎn)換效率；
4、由拉筋把36個(gè)相互疊加的單體和兩端的端板拉緊，每個(gè)單體進(jìn)出口都有密封圈，保證在拉緊力的作用下不會漏液，在電堆的下方有滑塊，配合導(dǎo)向滑軌使用，保證在快速更換電堆后安裝在電堆后面的電氣輸出插口準(zhǔn)確插入；
5、在電堆前面左右兩側(cè)有進(jìn)回液管路及接口，采用此結(jié)構(gòu)可快捷方便地維修或更換電堆；
6、鋁空電堆電解液由電解液栗單獨(dú)控制，電堆在停堆、換堆工作時(shí)，可隨時(shí)關(guān)閉和打開電解液供液栗，電堆供電輸出在整個(gè)供電系統(tǒng)中可方便撤出和并入，電氣切換控制由手動(dòng)空氣開關(guān)完成，電堆電解液管路、管線連接方便，全部采用快接插頭。
[0013]綜上，本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆具有結(jié)構(gòu)布局合理，自身體積小、結(jié)構(gòu)緊促，避免產(chǎn)生連液現(xiàn)象，降低鋁消耗率，使用、更換、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆中電池單體的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆中電池單體的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是圖5中H-H向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是圖6中I處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8是本一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆中電池單體的殼體的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9是圖8中E-E向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖10是圖8中F-F向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖11是本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆中托盤的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖12是本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆中托盤的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1、托盤;2、電池單體組;3、前端板;4、后端板;5、拉筋;6、進(jìn)液接口；7、回液接口 ；8、液路封頭;9、電極引出接口 ； 10、滑塊、11、托盤架；12、電堆固定板;13、把手；14、提手；15、殼體;16、招電極;17、鋁電極座；18、內(nèi)格柵;19、空氣電極;20、格柵板;21、進(jìn)液口；22、回液口； 23、進(jìn)液管路;24、回液管路;25、鋁電極接排。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中所涉及的前后、左右、上下的方位描述，以說明書附圖的圖1中的展示為參考。
[0028]如圖1?12所示，一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，包括托盤1，在托盤I上方平行布放有一組電池單體構(gòu)成的電池單體組2，該組電池單體組2由36塊電池單體組2成，電池單體組2中相鄰電池單體之間緊密貼合，電池單體組2的前后兩端設(shè)置有前端板3和后端板4，貫穿前端板3、電池單體組2、后端板4設(shè)置有一組拉筋5;前端板3上設(shè)置有進(jìn)液接口 6和回液接口 7 ；后端板4上設(shè)置有電極引出接口 9;電池單體上設(shè)置有進(jìn)液口 21和回液口 22，相鄰電池單體之間的進(jìn)液口 21和回液口 22處設(shè)置有密封圈，電池單體組2中的電池單體上的進(jìn)液口 21和回液口 22分別連接形成兩條密閉通路，靠近前端板3的電池單體的進(jìn)液口 21和回液口 22分別與前端板3上的進(jìn)液接口 6和回液接口 7連通;靠近后端板4的電池單體的進(jìn)液口 21和回液口 22均設(shè)置有液路封頭7，所述液路封頭7均透過后端板4設(shè)置;所述電池單體組2中各電池單體想同的電極連接后與電極引出接口9連接。在托盤I底面設(shè)置有滑塊10;托盤I頂面、與電池單體組2長的方向平行的邊緣、與托盤I頂面垂直、向上設(shè)置有托盤I架;托盤I頂面、與電池單體組2的端面平行的便于、與托盤I頂面垂直，向上設(shè)置有電堆固定板12;前端板3的端面上，垂直于前端板3的端面設(shè)置有把手13;前端板3和后端板4的上豎直設(shè)置有提手14。
[0029]上述電池單體，包括口字型框架結(jié)構(gòu)的殼體15，殼體15內(nèi)部通過鋁電極座17設(shè)置有招電極16，殼體15的相對的兩個(gè)側(cè)面各設(shè)置有一個(gè)井字形結(jié)構(gòu)的內(nèi)格柵18，每個(gè)內(nèi)格柵18的外側(cè)各設(shè)置有一個(gè)空氣電極19，每個(gè)空氣電極19的外側(cè)各設(shè)置有一個(gè)格柵板20;每個(gè)空氣電極19的一個(gè)側(cè)邊上設(shè)置有一個(gè)延伸部，鋁電極座17與殼體15之間設(shè)置有密封圈；空氣電極19與殼體15之間緊密貼合;鋁電極座17上設(shè)置有鋁電極接排25;在殼體15頂面設(shè)置有插入槽孔，上述鋁電極通過插入槽孔插入并被置于殼體15的內(nèi)腔中；殼體15的前后兩個(gè)側(cè)面為開放結(jié)構(gòu)，上述內(nèi)格柵18被設(shè)置在殼體15的前后兩個(gè)側(cè)面上;殼體15上設(shè)置有進(jìn)液口 21和回液口 22，進(jìn)液口 21和回液口 22分別位于靠近殼體15底面兩端的位置，進(jìn)液口 21和回液口 22均貫穿殼體15的前后兩個(gè)側(cè)面設(shè)置，殼體15的框架的內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)液管路23和回液管路24，進(jìn)液管路23的一端與進(jìn)液口 21貫通，回液管路24的一端與回液口 22貫通，進(jìn)液管路23的另一端與殼體15內(nèi)腔連通處所在位置和回液口 22的另一端與殼體15內(nèi)腔連通處所在位置分別位于靠近殼體15內(nèi)腔的一條對角線兩端的位置;殼體15的前后兩個(gè)側(cè)面上、與內(nèi)格柵18的四個(gè)側(cè)面的端部對應(yīng)位置設(shè)置有八個(gè)凹陷，內(nèi)格柵18的四個(gè)側(cè)面的端部嵌入設(shè)置在殼體15的前后兩個(gè)側(cè)面上的凹陷處;上述鋁電極座17通過螺栓與殼體15的頂面固定連接，格柵板20通過螺栓分別與殼體15的前后兩個(gè)側(cè)面固定連接，空氣電極19由格柵板20緊壓貼合在殼體15的前后兩個(gè)側(cè)面上。
[0030]本發(fā)明提供的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆主要采用了36個(gè)電池單體、進(jìn)液接口6、回液接口7、托盤1、拉緊螺栓、電氣接口、前后端板4等部件。其設(shè)計(jì)關(guān)鍵是電堆的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鋁一空氣電堆由36個(gè)鋁一空氣單體相互疊加而成。電堆除鋁一空氣單體外，還包括拉筋5、電解液進(jìn)出管接頭、端板、把手13、托盤1、電氣輸出快插接口等組成。由周圍拉筋5把36個(gè)相互疊加的電池單體和兩端的端板拉緊，每個(gè)單體進(jìn)出口都有密封圈，保證在拉緊力的作用下不會漏液，在電堆的下方有滑塊10，配合導(dǎo)向滑軌使用，保證在快速更換電堆后安裝在電堆后面的電氣輸出插口準(zhǔn)確插入。在電堆前面左右兩側(cè)有進(jìn)回液管路24及接口，采用此結(jié)構(gòu)可快捷方便地維修或更換電堆。
[0031]鋁空電堆電解液由電解液栗單獨(dú)控制，電堆在停堆、換堆工作時(shí)，可隨時(shí)關(guān)閉和打開電解液供液栗，電堆供電輸出在整個(gè)供電系統(tǒng)中可方便撤出和并入，電氣切換控制由手動(dòng)空氣開關(guān)完成。電堆電解液管路、管線連接方便，全部采用快接插頭。
[0032]由以上【具體實(shí)施方式】可知，本發(fā)明提供的一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆具有結(jié)構(gòu)布局合理，自身體積小、結(jié)構(gòu)緊促，避免產(chǎn)生連液現(xiàn)象，降低鋁消耗率，使用、更換、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，其特征在于:包括托盤，所述托盤上方平行布放有一組電池單體構(gòu)成的電池單體組，電池單體組中相鄰電池單體之間緊密貼合，電池單體組的前后兩端設(shè)置有前端板和后端板，貫穿前端板、電池單體組、后端板設(shè)置有一組拉筋;所述前端板上設(shè)置有進(jìn)液接口和回液接口 ；所述后端板上設(shè)置有電極引出接口 ；所述電池單體上設(shè)置有進(jìn)液口和回液口，相鄰電池單體之間的進(jìn)液口和回液口處設(shè)置有密封圈，電池單體組中的電池單體上的進(jìn)液口和回液口分別連接形成兩條密閉通路，靠近前端板的電池單體的進(jìn)液口和回液口分別與前端板上的進(jìn)液接口和回液接口連通;靠近后端板的電池單體的進(jìn)液口和回液口均設(shè)置有液路封頭，所述液路封頭均透過后端板設(shè)置;所述電池單體組中各電池單體想同的電極連接后與電極引出接口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，其特征在于:所述電池單體包括殼體，殼體內(nèi)部通過鋁電極座設(shè)置有鋁電極，所述殼體的相對的兩個(gè)側(cè)面各設(shè)置有一個(gè)內(nèi)格柵，每個(gè)內(nèi)格柵的外側(cè)各設(shè)置有一個(gè)空氣電極，每個(gè)空氣電極的外側(cè)各設(shè)置有一個(gè)格柵板;所述鋁電極座與殼體之間設(shè)置有密封圈;所述空氣電極與殼體之間緊密貼合;所述鋁電極座上設(shè)置有鋁電極接排;所述殼體上設(shè)置有進(jìn)液口和回液口，所述進(jìn)液口和回液口分別通過管路與殼體內(nèi)腔連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，其特征在于:所述殼體為口字型框架結(jié)構(gòu)，其頂面設(shè)置有插入槽孔，所述鋁電極通過插入槽孔插入、并被置于殼體的內(nèi)腔中；所述殼體的前后兩個(gè)側(cè)面為開放結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)格柵被設(shè)置在殼體的前后兩個(gè)側(cè)面上;所述殼體上的進(jìn)液口和回液口均貫穿殼體的前后兩個(gè)側(cè)面設(shè)置，所述殼體的框架的內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)液管路和回液管路，所述進(jìn)液管路的一端與進(jìn)液口貫通，回液管路的一端與回液口貫通，進(jìn)液管路的另一端與殼體內(nèi)腔連通處所在位置和回液口的另一端與殼體內(nèi)腔連通處所在位置分別位于靠近殼體內(nèi)腔的一條對角線兩端的位置;所述進(jìn)液口和回液口分別位于靠近殼體底面兩端的位置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，其特征在于:所述內(nèi)格柵為井字形結(jié)構(gòu)，所述殼體的前后兩個(gè)側(cè)面上、與內(nèi)格柵的四個(gè)側(cè)面的端部對應(yīng)位置設(shè)置有八個(gè)凹陷，所述內(nèi)格柵的四個(gè)側(cè)面的端部嵌入設(shè)置在殼體的前后兩個(gè)側(cè)面上的凹陷處。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，其特征在于:所述鋁電極座通過螺栓與殼體的頂面固定連接，所述格柵板通過螺栓分別與殼體的前后兩個(gè)側(cè)面固定連接，所述空氣電極由格柵板緊壓貼合在殼體的前后兩個(gè)側(cè)面上。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一所述的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，其特征在于:所述托盤底面設(shè)置有滑塊;托盤頂面、與電池單體組長的方向平行的邊緣、與托盤頂面垂直、向上設(shè)置有托盤架;托盤頂面、與電池單體組的端面平行的便于、與托盤頂面垂直，向上設(shè)置有電堆固定板。7.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一所述的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，其特征在于:所述前端板的端面上，垂直于前端板的端面設(shè)置有把手。8.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一所述的液路內(nèi)置緊湊型鋁空燃料電池電堆，其特征在于:所述前端板和后端板的上豎直設(shè)置有提手。
【文檔編號】H01M8/248GK105958160SQ201610557968
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】張鈞, 雷紅紅, 王瑞智, 劉保銀
【申請人】鄭州佛光發(fā)電設(shè)備有限公司