行之知识产权综合服务平台

技术领域

本发明涉及新能源电池反应堆配套系统，具体的说，是涉及基于循环冷却 的铝空气电池反应堆集成液箱。

背景技术

近年来，随着全球环境的不断恶化以及传统能源的日渐枯竭，传统能源产 业越来越面临严峻的考验。

新型高能量密度、高比功率、大功率、可移动电源的需求日益增加，特别 是一种可免充电、反应产物对环境无污染、反应产物可循环利用的新能源电池， 铝空气电池正好的符合了这一发展理念，一跃成为各国的战略性产业和专家学 者们关注的热点之一。

铝-空气燃料电池铝-空气燃料电池具有高能量密度、高功率密度、可大电 流超长时间持续供电、产物对环境无毒无污染等优点，同时，电池反应所需原 材料铝储量丰富，价格低廉，反应生成物可再生利用，电池储存寿命长，是一 种理想的清洁能源电池，其在新能源汽车行业的应用，将有效解决目前纯电动 汽车续驶里程不足、电池成本高、技术不完善，充电基础配套设施不完善等问 题。

目前公知的铝空气电池反应堆构成主要是：堆叠结构的反应单体、反应堆 配套箱体、启动泵及管路等其他辅助系统，这类反应堆主要存在以下不足：(1) 功率稍大时反应堆体积较大，不能满足紧凑、美观、质轻的特点；(2)配套反 应液箱个数较多，各个箱体功能单一。

发明内容

本发明的目的在于提供基于循环冷却的铝空气电池反应堆集成液箱，解决 目前铝空气电池反应堆装置分散、功能单一，进而造成体积大、笨重、成本高、 反应效果不好的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于循环冷却的铝空气电池反应堆集成液箱，包括循环冷却反应液的集成 箱体，所述集成箱体由设于其内的多孔集成分舱隔板将其分隔成多功能安装舱 和循环冷却舱，所述多孔集成分舱隔板设有多个开孔且至少一个循环冷却进液 开孔和一个循环冷却出液开孔；所述循环冷却舱内设有多块循环冷却隔板将其 分割为多个循环冷却小舱，多个所述循环冷却小舱组成一个一端与循环冷却进 液开孔连通、另一端与循环冷却出液开孔连通的液流通道。

为了本发明可完全密封，不会出现反应液体渗漏的情况，所述集成箱体包 括密封上盖板和与密封上盖板可拆卸连接的集成下箱体，所述多孔集成分舱隔 板、循环冷却隔板、多功能安装舱、循环冷却舱均设于集成下箱体内，所述密 封上盖板下端面开有与集成下箱体相配合的槽口，槽口中设有密封毛毡。

为了充分循环冷却反应液，形成最长流动路径，所述循环冷却隔板包括第 一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板、第五隔板；第二隔板、第三隔板、 第四隔板并列顺次设置且与多孔集成分舱隔板垂直，一端同时连接于循环冷却 舱侧壁，另一端同时与第一隔板的一侧连接，第五隔板一端与多孔集成分舱隔 板连接，另一端与第一隔板的另一侧连接，所述循环冷却进液开孔、循环冷却 出液开孔分别位于第五隔板两侧；第二隔板、第三隔板、第四隔板的一端均设 有液流槽口且相邻两块隔板的液流槽口位置相反，第二隔板的液流槽口设于远 离多孔集成分舱隔板一端。这样伴随反应产物及原料杂质的反应液在循环冷却 过内完成最长路径的循环，起到冷却作用。

进一步地，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板、第五隔板、 多孔集成分舱隔板与集成箱体一次成型。

进一步地，每个所述循环冷却小舱内均填充有过滤网。在循环冷却过程中 对反应产物及原料杂质进行过滤沉淀，使发电过程中生成的反应产物及原料杂 质从反应堆单体上及时脱落，提高整体发电效率，过滤网可定期更换。

更进一步地，在与循环冷却出液开孔连通的循环冷却小舱底板上且位于循 环冷却出液开孔附近设有底板开孔，并且在集成箱体的底板下还设有与底板开 孔连通的进排液底舱，该进排液底舱还与多孔集成分舱隔板上的开孔连通。

为了自动循环冷却反应液，所述循环冷却进液开孔设于多孔集成分舱隔板 上端，循环冷却出液开孔设于多孔集成分舱隔板下端。

再进一步地，所述多功能安装舱设有可拆卸式的多功能安装舱下底板，该 多功能安装舱下底板为花纹镂空底板。可方便检查和更换舱内零部件，同时起 到散热、减轻重量的作用。

为了使本发明与外部连接，所述多功能安装舱未设置多孔集成分舱隔板的 侧壁设有多个开孔，并且每个开孔上均设有快换接头，快换接头标准统一，配 型方便。

为了对反应液体消耗量、反应产物和原料杂质的过滤、沉淀情况进行观察 分析，所述循环冷却舱的外侧壁上还设有液视镜安装槽孔，在该液视镜安装槽 孔内设有液视透镜，为了方便移动集成液箱及铝空气电池反应堆。在集成箱体 侧壁上还设有多个扣手安装凹槽以及设于扣手安装凹槽的扣手。

本发明还包括供液泵、干燥风机、反应堆单体组，所述供液泵位于多功能 安装舱内，供液泵的进液口与循环冷却出液开孔连通，供液泵的出液口穿出多 功能安装舱侧壁并与反应堆单体组的进液口连通，反应堆单体组的溢流口穿进 多功能安装舱侧壁并与循环冷却进液开孔连通，干燥风机位于多功能安装舱内， 其送风管路穿出多功能安装舱侧壁为反应堆单体组干燥送风。

本发明的有益效果为：

(1)本发明能有效解决现有铝空气电池功率增大时反应堆体积过大的问 题，装置整体结构较简单、体积小、重量轻、结构紧凑、工艺简单易于加工。

(2)本发明为一个集成液箱，功能高度集成化，有效降低反应堆体积；延 长反应液循环冷却路线，可有效降低反应液温度和过滤反应产物及杂质。

(3)本发明便于进、排液及液箱清洗，且密封良好，不会出现反应液体渗 漏现象。

附图说明

图1为本发明-实施例的集成箱体正视图。

图2为本发明-实施例的集成箱体后视图。

图3为本发明-实施例的集成下箱体俯视图。

图4为本发明-实施例的集成箱体仰视图。

图5为本发明-实施例的多孔集成分舱隔板正视图。

图6为本发明-实施例的集成下箱体左视图。

图7为本发明-实施例的循环冷却隔板正视图。

其中，附图中标记对应的零部件名称为：

1—密封上盖板，2—集成下箱体，3—第一扣手安装凹槽，4—液视镜安装 槽孔，5—第二扣手安装凹槽，6—第三扣手安装凹槽，7—第四扣手安装凹槽， 8—下底板，9—多孔集成分舱隔板，10—第一隔板，11—第二隔板，12—第三 隔板，13—第四隔板，14—第五隔板，15—底板开孔，16—进排液底舱，17— 集成下箱体底板，18—第一开孔，19—第二开孔，20—第三开孔，21—第一端 面开孔，22—第二端面开孔，23—第三端面开孔，24—第四端面开孔，25—第 五端面开孔，26—液流槽口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但 不限于下列实施例。

实施例

如图1-7所示，基于循环冷却的铝空气电池反应堆集成液箱及其系统，包 括循环冷却反应液的集成箱体，该集成箱体与反应堆单体组的进液口和溢流口 连接，集成液箱包括密封上盖板1和与密封上盖板1可拆卸连接的集成下箱体2， 密封上盖板1下端面开有与集成下箱体2相配合的槽口，槽口中设有密封毛毡， 当密封上盖板1与集成下箱体2配合，锁紧螺纹，两者可完全密封，不会出现 反应液体渗漏的情况。

集成下箱体2内设有多孔集成分舱隔板9，该多孔集成分舱隔板9将集成下 箱体2分隔成多功能安装舱和循环冷却舱，多功能安装舱用于放置为铝空气电 池反应堆单体组发电提供反应液的供液泵、停止发电时为反应堆单体组干燥送 风的干燥风机和进排液开关阀门及管路。

多功能安装舱设有可拆卸式的多功能安装舱下底板8，该多功能安装舱下底 板8为花纹镂空底板，可方便检查和更换舱内零部件，同时起到散热、减轻重 量的作用。

多功能安装舱的前侧或/和后侧或/和左侧侧壁上设有一个以上开孔，多孔 集成分舱隔板9设有多个开孔，在本实施例中，多功能安装舱的左侧设有五个 开孔，分别是第一端面开孔21、第二端面开孔22、第三端面开孔23、第四端面 开孔24、第五端面开孔25，其中，第五端面开孔25位于下端，其余位于上端； 多孔集成分舱隔板9设有三个开孔，分别为第一开孔18、第二开孔19、第三开 孔20，第一开孔18位于最上端，第三开孔20位于最下端。

在本实施例中，供液泵的进液口与第二开孔19上的快换接头连接，经过集 成下箱体2中循环、冷却后的反应液通过第二开孔19进入供液泵，供液泵的出 液口穿过第三端面开孔23然后与反应堆单体组进液口的快换接头连接，将反应 液送入反应堆单体组进行反应开始发电。反应液在反应堆单体组反应后，反应 产物及原料杂质伴随反应液一起通过回液管路流回集成下箱体2，回液管路一端 与反应堆单体组溢流口的快换接头连接，另一端穿过第一端面开孔21然后连接 至第一开孔18上的快换接头。其中，第一开孔18为循环冷却进液开孔，第二 开孔19为循环冷却出液开孔。另外，供液泵的流量调节阀安装在第二端面开孔 22上，可方便调节流量大小，改变反应液循环、冷却、沉淀速度。

铝空气电池反应堆停止发电时，反应液从反应堆反应单体组进液口通过供 液泵依靠自身重量倒流回循环冷却过滤舱内，干燥风机通过送风管路穿过第四 端面开孔24为反应堆反应单体组送风进行干燥。

循环冷却舱内设有多块循环冷却隔板，分别为第一隔板10、第二隔板11、 第三隔板12、第四隔板13、第五隔板14，它们一起将循环冷却舱分隔成四个循 环冷却小舱，其中第一循环冷却小舱与循环冷却进液开孔连通，第四循环冷却 小舱与循环冷却出液开孔连通。第二隔板11、第三隔板12、第四隔板13并列 顺次安装且尺寸相同，该三块隔板的一端同时连接于循环冷却舱右侧壁中部， 另一端同时与第一隔板10的一侧连接，第五隔板14一端与多孔集成分舱隔板9 中部连接，另一端与第一隔板10的另一侧中部连接，其中，为了冷却液流速均 匀，多孔集成分舱隔板9后侧壁、第二隔板11、第三隔板12、第四隔板13、多 孔集成分舱隔板9前侧壁等间距设置。在第二隔板11、第三隔板12、第四隔板 13的一端均设有液流槽口26且相邻两块隔板间的液流槽口26位置相反安装， 并且，第二隔板11的液流槽口26设于远离多孔集成分舱隔板9一端，即循环 冷却舱的右侧，这样形成每相邻两个循环冷却小舱内的液流方向完全相反的最 长流动路径，在第四循环冷却小舱底板且位于循环冷却出液开孔附近设有底板 开孔15。

此时，从反应堆单体组溢流口经过第一开孔18上快换接头流回的伴随反应 产物及原料杂质的反应液从左侧进入循环冷却舱，首先流经由多孔集成分舱隔 板9、第一隔板10、第二隔板11、第五隔板14及集成下箱体2的侧壁形成的第 一循环冷却小舱；从第二隔板11右侧液流槽口进入由第一隔板10、第二隔板 11、第三隔板12及集成下箱体2的侧壁形成的第二循环冷却小舱，反应液第一 次改变液流方向；然后从第三隔板12左侧液流槽口端流入由第一隔板10、第三 隔板12、第四隔板13及集成下箱体2的侧壁形成的第三循环冷却小舱，反应液 第二次改变液流方向；再从第四隔板13右侧液流槽口端进入由多孔集成分舱隔 板9、第一隔板10、第四隔板13、第五隔板14及集成下箱体2的侧壁形成的第 四循环冷却小舱，反应液第三次改变液流方向。最后通过第二开孔19、供液泵 送入反应堆单体组，以此不断循环。这样伴随反应产物及原料杂质的反应液在 循环冷却过内完成最长路径的循环，起到冷却作用。

在本实施例中，四个循环冷却小舱均填充有用于过滤反应产物及原料杂质 的过滤网，在循环冷却过程中对反应产物及原料杂质进行过滤沉淀，使发电过 程中生成的反应产物及原料杂质从反应堆单体上及时脱落，提高整体发电效率， 过滤网可定期更换。

另外，在集成下箱体底板17下还设有进排液底舱16，该进排液底舱16与 底板开孔15、第三开孔20连通，进排液阀门管路一端的快换接头通过第五端面 开孔25与外接管路连接，另一端与第三开孔20上的快换接头连接，当需要更 换或者添加反应液时，可打开进排液阀门开关进行进排液，底板开孔15为集成 下箱体2中最低位置点，可使集成下箱体2中的液体完全放出。

在本实施例中，循环冷却舱的外侧壁上还设有液视镜安装槽孔4，在该液视 镜安装槽孔4内设有液视透镜，可对反应液体消耗量、反应产物和原料杂质的 过滤、沉淀情况进行观察分析。另外，在集成下箱体侧壁上还安装有多个扣手 安装凹槽以及设有扣手安装凹槽的扣手，在本实施例中为4个，分别为扣第一 扣手安装凹槽3、第二扣手安装凹槽5、第三扣手安装凹槽6、第四扣手安装凹 槽7，可方便移动集成液箱及铝空气电池反应堆。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计 原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做 出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样， 故其也应当在本发明的保护范围。