[发明专利]一种金属空气电池管理系统

说明书

本发明公开了一种金属空气电池管理系统，包括：电堆、分流器、二位二通电磁阀、二位三通电磁阀、泵、储液箱、控制组件、液位传感器，其中电堆、分流器、二位二通电磁阀、二位三通电磁阀、泵、储液箱通过管路连接，形成金属空气电池的液路模块，而控制组件通过导线线路电连接电堆、二位二通电磁阀、二位三通电磁阀、泵、液位传感器，形成金属空气电池的控制模块。利用本管理系统非常方便地实现了电解液的加注、循环控制、排放，操作方便，集成度和可靠性高，有效保持了金属空气电池的内阻稳定性和电池能效，具有良好的应用效果。

技术领域

本发明涉及金属空气电池技术领域，更具体地涉及一种能够方便实现金属空气电池运行控制及电解液补充更换的管理系统。

背景技术

金属空气电池是以金属作为阳极，其在放电过程中被氧化溶解，以空气电极作为阴极，在放电过程中，空气中的氧气通过该电极从大气中进入电池内被还原而释放出电能的装置。具有比能量大、寿命长、成本低、环保、安全、循环使用方便等优点，在通讯电源、野外应急电源、照明电源、汽车电源、储备电源等可移动电源的诸多领域具有广阔的应用前景，其研发越来越受到人们的重视。

由于金属空气电池只有在电解液浸没电极条件下才会激发放电化学反应，具备对外放电的能力，反应结束后，还需将剩余的电解液及产物排出电池外，以便于电池的重复使用。且在反应过程中电解液中反应产物不断产生，电解液的浓度随之增大，导致电池内阻变大，能效下降，因此实现金属空气电池堆内电解液的注入、排放、循环、更换具有重要意义。

在现有技术中，多采用手动加注或外置泵压加注，如专利201310691253.3(一种金属/空气电池电解液管理装置及其应用)设计了一种集注、排液功能于一体的电解液管理装置，但是电解液加注比较麻烦，加注量也难以控制，且无法实现电解液在电池堆内部的循环；基于上述技术问题，专业人员也进行了一系列的改进，如专利201310254486.7(一种金属空气电池)提出了一种金属空气电池的电解液循环装置，并通过设置沉淀过滤器实现了反应副产物过滤，但未涉及电解液的加注及排空，同时装置功能的集成度也不高。

为解决上述技术问题，有必要针对金属空气电池的管理系统进行优化设计，进而方便实现金属空气电池运行控制及电解液补充更换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够方便实现金属空气电池运行控制及电解液补充更换的管理系统。

为实现上述目的，本发明应用的技术方案为：一种金属空气电池管理系统，包括：电堆、分流器、二位二通电磁阀、二位三通电磁阀、泵、储液箱、控制组件、液位传感器，其中电堆、分流器、二位二通电磁阀、二位三通电磁阀、泵、储液箱通过管路连接，形成金属空气电池的液路模块，而控制组件通过导线线路电连接电堆、二位二通电磁阀、二位三通电磁阀、泵、液位传感器，形成金属空气电池的控制模块。

具体地，所述液路模块中电堆位于分流器及储液箱的上方，电堆出液口和储液箱连通，电堆进液口连接分流器出液口，分流器进液口连接有泵，泵的另一端连接二位三通电磁阀，二位三通电磁阀的一个通路控制泵和储液箱之间管道的开闭(为通路一)，另一通路连有外接管道(为通路二)控制加注电解液管道的开闭，分流器的底部还设有连通储液箱的分流器排液口，分流器排液口和储液箱之间设置二位二通电磁阀以控制分流器至储液箱通道的开闭；所述控制模块中电堆通过控制组件向各电气元器件供电，控制组件接受液位传感器信号并控制二位二通电磁阀、二位三通电磁阀、泵的运行状态实现电池运行管理及电解液的补充更换。

进一步地，所述电堆包括有多个电池单体，每个电池单体的底部均设有一个电堆进液口和分流器出液口连接，在每个电池单体的顶部还设溢液口，所有电池单体的溢液口连通电堆出液口。

进一步地，所述控制组件包括有内置电源，为控制组件系统内的电磁阀、泵、液位传感器等电气元件提供动力，此内置电源为可充电式，能够利用电堆输出电流进行浮充充电。