System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种铝空气电池电解液循环系统及方法技术方案_技高网

一种铝空气电池电解液循环系统及方法技术方案

技术编号:40943271 阅读:14 留言:0更新日期:2024-04-18 15:00
本发明专利技术公开一种铝空气电池电解液循环系统及方法,系统包括:电解液箱用于存储电解液;电堆用于接收电解液箱泵出的电解液,并进行电解液的放电反应,并通过管道将电解液回流至电解液箱中;冷凝器用于接收电解液箱中以及电堆中逸出电解液的气体和水蒸气,并产生冷凝水排放至过滤箱中;过滤箱用于接收电解液箱中满足预设条件的待处理电解液,并接收清水,直到待处理电解液的浓度与电解液的浓度达到预设比例,用于对待处理电解液进行水解反应,生成白色渣浆;沉淀槽用于存储析渣处理后的清液,并将清液回流至电解液箱。通过不同浓度的电解液中铝酸钾的饱和度差异控制电解液,避免电解液在循环工作过程中产生沉淀,保障系统循环顺畅。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池,具体涉及一种铝空气电池电解液循环系统及方法


技术介绍

1、铝空气电池是以金属铝为负极,防水透气的氧还原催化电极为正极,碱性或中性溶液为电解液的一种原电池。正极发生氧气的还原反应生成oh-,负极的金属铝则被氧化后以两种形式进入电解液中,第一种以铝酸钾的形式溶解在电解液中,第二种以氢氧化铝固体粉末的形式悬浮在电解液中。实际使用中,金属铝电极会先以第一种形式进行反应,此时电解液保持澄清溶液状态。待铝酸钾溶液达到饱和后,反应会以形成氢氧化铝微细粉末的形式进行,电解液会渐渐转变为悬浊液,最终转变为渣浆液。

2、为了方便对电解液集中散热、促进电解液内的物质扩散、带出副产物氢气,铝空气电池的电解液一般都处于循环流动状态,电解液箱与电堆相连并通过泵来控制电解液的循环。待机时电解液存放在电解液箱中,启动时将电解液从电解液箱泵入电堆内,再从电堆回流至电解液箱中形成循环。由于电池的电解液是不断循环的,铝酸钾饱和后析出氢氧化铝形成的悬浊液会在电堆的循环路径中形成淤积导致堵塞,导致电池放电不正常。为使电池运行稳定,在实际使用中需要给予大量富余的电解液保障循环的通畅,导致系统的总体能量密度下降。同时,放电后需要将反应后的电解液排出电池,排出的废弃电解液是强碱与高浓度铝酸盐的混合溶液,运输及回收处理都较为困难,导致铝空气电池在实际应用过程中受到限制。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术实施例提供了一种铝空气电池电解液循环系统及方法,解决了现有技术中的铝空气电池放电不正常、运输及回收处理都较为困难等问题。

2、根据第一方面,本专利技术实施例提供了一种铝空气电池电解液循环系统,包括:电解液箱、电堆、冷凝器、过滤箱、沉淀槽,其中,

3、所述电解液箱用于存储电解液;

4、所述电堆用于接收所述电解液箱泵出的所述电解液,并进行所述电解液的放电反应,并通过管道将所述电解液回流至所述电解液箱中,以实现所述电解液的循环;

5、所述冷凝器用于接收所述电解液箱中以及所述电堆中逸出所述电解液的气体和水蒸气,并产生冷凝水排放至所述过滤箱中;

6、所述过滤箱用于接收所述电解液箱中满足预设条件的待处理电解液,并接收清水,直到所述待处理电解液的浓度与所述电解液的浓度达到预设比例,用于对所述待处理电解液进行水解反应,生成白色渣浆;

7、所述过滤箱在所述沉淀槽中上下移动,用于对所述白色渣浆进行析渣处理,将所述白色渣浆中的粉末留在所述过滤箱中;

8、所述沉淀槽用于存储析渣处理后的清液,并将所述清液回流至所述电解液箱中。

9、本专利技术实施例提供的铝空气电池电解液循环系统,建立了电解液的浓度差,通过不同浓度的电解液中铝酸钾的饱和度差异来控制电解液只在沉淀槽中析出氢氧化铝沉淀,从而避免了电堆及电解液箱中的电解液在循环工作过程中产生沉淀,保障了电池系统的循环顺畅性。本循环系统的设计可以让电池在持续析出氢氧化铝的状态下稳定工作,最大程度上的减少电解液的添加量,从而提升系统的整体能量密度。

10、结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,还包括:搅拌器、两个排气鼓风机、三个循环泵,

11、所述搅拌器设置于所述过滤箱中,用于将所述待处理电解液以及所述清水进行搅拌混合;

12、两个所述排气鼓风机,一个安装于所述电堆与所述冷凝器之间的管道上,另一个安装于所述电解液箱与所述冷凝器之间的管道上,分别用于将所述电堆以及所述电解液箱中逸出所述电解液的气体和水蒸气排放到所述冷凝器中;

13、三个所述循环泵用于实现所述电解液的循环。

14、结合第一方面第一实施方式,在第一方面第二实施方式中,三个所述循环泵包括电解液循环泵、处理前液泵以及处理后液泵,其中,

15、所述电解液循环泵安装于所述电解液箱与所述电堆之间的管道上,用于将所述电解液在所述电解液箱中泵入电堆中;

16、所述处理前液泵安装于所述电解液箱与所述过滤箱之间的管道上,用于将所述电解液箱中满足预设条件的所述待处理电解液中泵入所述过滤箱中;

17、所述处理后液泵所述沉淀槽与所述电解液箱之间的管道上,用于将所述沉淀槽中处理后的所述清液泵入所述电解液箱中。

18、结合第一方面,在第一方面第三实施方式中,还包括:电解液中转箱,安装于所述沉淀槽与所述电解液箱之间,用于存放所述沉淀槽中处理后的所述清液。

19、结合第一方面第三实施方式,在第一方面第四实施方式中,还包括:电解液中转泵,安装于所述沉淀槽与所述电解液中转箱之间的管道上,用于将所述沉淀槽中处理后的所述清液泵入所述电解液中转箱中。

20、结合第一方面第二实施方式,在第一方面第五实施方式中,还包括:分隔槽,用于将所述电解液箱的内腔进行分隔,形成第一液腔和第二液腔,其中,

21、所述第一液腔分别与所述电解液循环泵相连以及与所述处理后液泵相连;

22、所述第二液腔分别与所述电堆通过管道相连以及与所述处理前液泵相连。

23、根据第二方面,本专利技术实施例提供的铝空气电池电解液循环方法,应用于第一方面所述的铝空气电池电解液循环系统,包括:

24、将电解液加入电解液箱中,启动电解液箱与电堆之间的循环泵,使电解液进入电堆中并形成循环,电堆进入放电状态;

25、当电解液箱中电解液的浓度达到预设值时,保持过滤箱在最低位置,通过电解液箱与过滤箱之间的管道从解液箱中输送满足预设条件的电解液至过滤箱中;

26、通过补水口补充清水,启动搅拌器搅拌预设时间后进行搅拌,当满足过滤条件时,将过滤箱升高至最高位置,静置过滤;

27、将沉淀槽中处理后的清液通过沉淀槽与电解液箱之间的管道输送回电解液箱中。

28、根据第三方面,本专利技术实施例提供了一种电子设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行第二方面或者第二方面的任意一种实施方式中所述的铝空气电池电解液循环方法。

29、根据第四方面,本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行第二方面或者第二方面的任意一种实施方式中所述的铝空气电池电解液循环方法。

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【技术保护点】

1.一种铝空气电池电解液循环系统,其特征在于,包括:电解液箱、电堆、冷凝器、过滤箱、沉淀槽,其中,

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:搅拌器、两个排气鼓风机、三个循环泵,

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,三个所述循环泵包括电解液循环泵、处理前液泵以及处理后液泵,其中,

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:电解液中转箱,安装于所述沉淀槽与所述电解液箱之间,用于存放所述沉淀槽中处理后的所述清液。

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,还包括:电解液中转泵,安装于所述沉淀槽与所述电解液中转箱之间的管道上,用于将所述沉淀槽中处理后的所述清液泵入所述电解液中转箱中。

6.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,还包括:分隔槽,用于将所述电解液箱的内腔进行分隔,形成第一液腔和第二液腔,其中,

7.一种铝空气电池电解液循环方法,其特征在于,应用于如权利要求1-6任一项所述的铝空气电池电解液循环系统,包括:

8.一种电子设备,其特征在于,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求7所述的铝空气电池电解液循环方法。

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【技术特征摘要】

1.一种铝空气电池电解液循环系统,其特征在于,包括:电解液箱、电堆、冷凝器、过滤箱、沉淀槽,其中,

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:搅拌器、两个排气鼓风机、三个循环泵,

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,三个所述循环泵包括电解液循环泵、处理前液泵以及处理后液泵,其中,

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:电解液中转箱,安装于所述沉淀槽与所述电解液箱之间,用于存放所述沉淀槽中处理后的所述清液。

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,还包括:电解液中转泵,安装于所述沉淀槽与...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐俊毅李萌吴德顺喻实邹亮邱子波李帅高星徐娜金朝扬赵成群
申请(专利权)人:武汉环达电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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