金属燃料电池系统转让专利
申请号 : CN202010397512.1
文献号 : CN111540927B
文献日 : 2021-06-04
发明人 : 张钧 , 张艳娜 , 吴磊 , 吕涛
申请人 : 郑州佛光发电设备有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种金属燃料电池系统,其特征在于,包括:冷却液箱(4)、电解液箱(6)、电堆(8)、冷却液管(2)、电解液管(3)和多个热管(1),所述冷却液管(2)和所述电解液管(3)均为多层S形管,并且所述冷却液管(2)和所述电解液管(3)均包括水平部和连接上下两层水平部的弯曲部,所述冷却液管的水平部(21)与所述电解液管的水平部(31)叠置,所述冷却液管的弯曲部(22)与所述电解液管的弯曲部(32)贴靠;
多个所述热管(1)卡接在每层叠置的冷却液管的水平部(21)和电解液管的水平部(31)上,所述热管(1)呈U型,所述热管(1)包括两个相对设置的水平段(11)和两个水平段之间的弯折段(12),所述冷却液管的水平部(21)和电解液管的水平部(31)位于所述热管(1)的两个水平段(11)之间;
所述冷却液管(2)的进液口与所述冷却液箱(4)的供液口相连,所述冷却液管(2)的出液口与所述冷却液箱(4)的回液口相连,所述冷却液管(2)与所述冷却液箱(4)之间连接有第一循环泵(5);所述电解液管(3)的进液口通过第二循环泵(7)与所述电解液箱(6)的供液口相连,所述电解液管(3)的出液口与所述电堆(8)的进液口相连,所述电堆(8)的出液口与所述电解液箱(6)的回液口相连。
2.根据权利要求1所述的金属燃料电池系统,其特征在于,每层叠置的所述冷却液管的水平部(21)和所述电解液管的水平部(31)中处于上方的水平部上设有用于固定所述热管(1)的固定夹(40),所述固定夹(40)包括C型架(41)和调节手柄(42),所述C型架(41)的底部固定在C型架(41)所在的水平部上,所述C型架(41)的顶部设置有通孔,所述通孔设有内螺纹,所述调节手柄(42)包括螺杆(421)和握手部(422),所述握手部(422)固定在所述螺杆(421)的顶端,所述螺杆(421)与所述通孔螺纹连接,所述握手部(422)位于所述C型架(41)上方。
3.根据权利要求2所述的金属燃料电池系统,其特征在于,所述螺杆(421)的底端设置有防护垫(423),所述防护垫(423)的面积大于所述螺杆(421)的横截面积。
4.根据权利要求1所述的金属燃料电池系统,其特征在于,所述冷却液管(2)和电解液管(3)的管道均呈扁平状。
5.根据权利要求1或3所述的金属燃料电池系统,其特征在于,每层叠置的所述冷却液管的水平部(21)和所述电解液管的水平部(31)中处于下方的水平部下表面上设置有用于卡接所述热管(1)的固定槽(10),所述固定槽(10)的两侧壁呈圆弧状。
6.根据权利要求1所述的金属燃料电池系统,其特征在于,所述冷却液管的弯曲部(22)和所述电解液管的弯曲部(32)通过U型夹(20)夹紧固定。
7.根据权利要求6所述的金属燃料电池系统,其特征在于,所述电解液管的弯曲部(32)上设有凹槽型导轨(30),所述U型夹(20)的一侧固定在所述凹槽型导轨(30)内,所述U型夹(20)的另一侧贴紧在所述冷却液管(2)上。
8.根据权利要求1所述的金属燃料电池系统,其特征在于,所述热管(1)的两个水平段(11)与所述冷却液管的水平部(21)和所述电解液管的水平部(31)垂直。
9.根据权利要求1所述的金属燃料电池系统,其特征在于,所述电堆(8)由多个单电池串联组成;所述单电池包括外壳以及所述外壳内部的阴极、金属阳极和置于阴极与金属阳极之间的电解液腔,所述外壳上设有进液口、出液口和排气孔;多个所述单电池的排气孔并联连接汇集后构成所述电堆的氢气排放口,所述氢气排放口设置在所述电堆的壳体上。
10.根据权利要求1所述的金属燃料电池系统,其特征在于,所述电堆(8)的出液口与所述电解液箱(6)的回液口之间设置有过滤装置和沉淀装置,所述过滤装置的进口与所述电堆(8)的出液口相连,所述过滤装置的出口与所述沉淀装置的进口相连,所述沉淀装置的出口与所述电解液箱(6)的回液口相连。
说明书 :
金属燃料电池系统
技术领域
背景技术
大的适应性,既可作动力电池,又能作长寿命高比能的信号电池,是一款十分强大的电池,
具有广阔的应用前景。
发明内容
在短时间内快速调节电解液温度,提高散热降温效率,将金属燃料电池系统的反应温度维
持在合适的温度范围内,使化学反应顺利进行,提高发电效率。
的水平部叠置,所述冷却液管的弯曲部与所述电解液管的弯曲部贴靠;
管的水平部和电解液管的水平部位于所述热管的两个水平段之间;
电解液管的进液口通过第二循环泵与所述电解液箱的供液口相连,所述电解液管的出液口
与所述电堆的进液口相连,所述电堆的出液口与所述电解液箱的回液口相连。
型架的底部固定在C型架所在的水平部上,所述C型架的顶部设置有通孔,所述通孔设有内
螺纹,所述调节手柄包括螺杆和握手部,所述握手部固定在所述螺杆的顶端,所述螺杆与所
述通孔螺纹连接,所述握手部位于所述C型架上方。
液口和排气孔;多个所述单电池的排气孔并联连接汇集后构成所述电堆的氢气排放口,所
述氢气排放口设置在所述电堆的壳体上。
装置的进口相连,所述沉淀装置的出口与所述电解液箱的回液口相连。
的温度范围内,使化学反应顺利进行,进而提高发电效率。
率发挥到最大,使散热效率更高。
果。而且,固定夹能适用于多种尺寸热管的固定,能根据散热需要来选择热管的尺寸,达到
最佳的散热效果,提高金属燃料电池系统的发电效率。
附图说明
12、热管的弯折段;21、冷却液管的水平部;22、冷却液管的弯曲部;31、电解液管的水平部;
32、电解液管的弯曲部;321、电解液管的第一弯曲部;322、电解液管的第二弯曲部;41、C型
架;42、调节手柄;421、螺杆;422、握手部;423、防护垫。
具体实施方式
平部31叠置,冷却液管的弯曲部22与电解液管的弯曲部32贴靠。
和两个水平段之间的弯折段12,冷却液管的水平部21和电解液管的水平部31位于热管1的
两个水平段11之间,其中一个水平段11靠近U型内侧的表面与冷却液管的水平部21接触,另
一个水平段11靠近U型内侧的表面与电解液管的水平部31接触,热管1对冷却液管2内的冷
却液和电解液管3内的电解液进行散热降温。
动提供动力;电解液管3的进液口通过第二循环泵7与电解液箱6的供液口相连,电解液管3
的出液口与电堆8的进液口相连,电堆8的出液口与电解液箱6的回液口相连。
经过第一循环泵5流入冷却液管2内,通过直接接触电解液管3、流动带走电解液的热量进行
降温。热管1和冷却液同时对电解液进行降温,提高降温速度。冷却液回路和电解液回路的
温差较大,使热管1的散热效率更高。
管的稳固固定。如图3所示,固定夹40包括C型架41和调节手柄42,C型架41的底部固定在C型
架41所在的水平部上,C型架41的顶部设置有通孔,通孔设有内螺纹,调节手柄42包括螺杆
421和握手部422,握手部422固定在螺杆421的顶端,螺杆421与通孔螺纹连接,握手部422位
于C型架41上方;在固定热管时,向上拧动调节手柄42,使螺杆421向上旋转,然后将热管1置
于C型架41内部,向下拧动调节手柄42,使螺杆421的下端抵住热管1,完成热管1的固定。为
了便于拧动,固定夹40设置在水平部边缘。固定夹40将热管1固定在叠置的冷却液管和电解
液管的水平部上,固定稳固,避免热管移动错位,保证热管与冷却液管和电解液管的充分接
触,进而保证散热效果。而且,由于螺杆421旋进C型架41的长度能够调整,使得固定夹40能
适用于更多尺寸的热管1,提高了热管1的可选择性,热管1的直径越大,散热效率越高,可根
据实际散热需要选择相应直径的热管1,达到最佳的散热效果,提高金属燃料电池系统的发
电效率。
防滑的作用,使热管的固定更加稳固。
管1的形状。在采用固定槽10对多个热管1进行固定时,固定槽10的大小根据实际需要设定。
可以采用每个固定槽10内固定一个热管的方式,也可以先将多个热管1连接成一体,然后将
多个热管1整体固定在固定槽10内。优选地,固定槽10焊接在其所在的水平部上。
管的水平部31和电解液管的弯曲部32一体成型。
大于冷却液管的弯曲部22的外径,第一弯曲部321包围在冷却液管的弯曲部22的外部,第二
弯曲部322的外径小于冷却液管的弯曲部22的内径,第二弯曲部322被冷却液管的弯曲部22
包围。
避免U型夹20的滑动,使U型夹20固定更加牢固,使电解液管3与冷却液管2紧挨着,增强散热
效果。更优选地,凹槽型导轨30设置在包围在冷却液管的弯曲部22外部的电解液管的弯曲
部32的外表面上,即第一弯曲部321的外表面上。
电解液依次经过多个串联的单电池参与化学反应进行发电,然后电堆的出液口流回到电解
液箱中。多个单电池的排气孔并联连接汇集后构成电堆的氢气排放口,氢气排放口设置在
电堆的壳体上,化学反应析出的氢气经氢气排放口排出,或经收集后通过反应生成液态水,
将生成的液态水补充到电解液箱中配置电解液,实现循环利用。
电解液箱6的回液口相连。过滤装置为过滤器,对回流的电解液进行过滤,沉淀装置对过滤
的杂质进行沉淀收集,回收利用。过滤后的电解液流回到电解液箱中,继续参与化学反应发
电,保证发电效率。
著提高散热效率,使金属燃料电池的反应温度维持在合适的温度范围内,使化学反应顺利
进行,提高发电效率。
针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示
意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本
领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特
征进行结合和组合。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。