一种基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于电解液循环的氧-金属电池散热结构，主要散热方式为筋板散热。这里氧-金属电池定义范围更广，包含了空气电池。
【背景技术】
[0002]电池的出现大大方便了室外作业的电力供应，人们相继开发出了铅蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池、聚合物锂电池、燃料电池等电池。但由于它们有着像“电压低、不宜放电过度、环境不友好、原材料稀少、价格高、对基础设施依赖高、不安全、循环次数较少”等或多或少的问题，氧-金属电池虽然克服了上述问题，但由于化学能转化为电能的不完全，使得电池在工作中产生大量的热，影响电池工作。因此研发一种散热良好的结构显得尤为重要。
[0003]由于氧-金属电池只要求了电池反应的原料是金属和氧，并没有限制金属的形态、纯度，氧的存在形态也可以是不同压力的纯氧、空气中的氧气、含氧试剂中的氧，它的范围比空气电池更加广泛。
【发明内容】
[0004]本发明的目的:为了克服氧-金属电池在电池放电时产生的大量热量，提高氧-金属电池安全性，保证其正常工作，提供一种基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构。
[0005]本发明所使用的技术方案是:一种基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构，封闭式或开放式电池壳内插入电极，通过导线外接负载，箱体注满电解液，并设有排液管和进液管，排液管经电解液循环机连接进液管，构成一个循环；电池壳内部安装筋板，便于与电解液的热量交换；电池壳和排液管、进液管外部均安装筋板，便于热量排入环境；循环机强制液体对流，保证电解液的温度场和浓度场一致及与内部筋板的充分接触。
[0006]所述电池壳的排液管的排液口经抽水栗连接进液口再接回电池壳，构成循环。
[0007]所述电池壳内和电池壳外安装的筋板，其形状是板状、柱状或心环状。
[0008]所述排液管、进液管外部上安装的筋板，其形状是条状、环状或螺旋状。
[0009]所述电池壳内部安装筋板是金属材质或者是石墨材质，可以同时作为惰性电极放电。
[0010]本发明与现有技术相比的优点是:
[0011](I)使用筋板散热的方式，具有大的散热面积；
[0012](2)筋板安装方便，无需特殊设计；
[0013](3)电池箱体内部的筋板可以使用石墨板或惰性金属板，同时作为电池阴极，提高箱体空间利用率；
[0014](4)电解液循环装置强制电解液进行对流，能够使得其浓度、温度均匀化；
[0015](5)电解液循环装置强制电解液进行对流，加快其与内部筋板的传热速率。
【附图说明】
[0016]图1为本发明筋板散热结构图；
[0017]图2为本发明中电池壳内部或外部筋板为板状的结构简图；
[0018]图3为本发明中电池壳内部或外部筋板为柱状的结构简图；
[0019]图4为本发明中电池壳内部或外部筋板为同心环状的结构简图；
[0020]图5为本发明中管路筋板为条状的结构简图；
[0021]图6为管路筋板为环状的结构简图；
[0022]图7为本发明中管路筋板为螺旋环的结构简图。
[0023]图中1.外部筋板(具体结构看图2-4)，2.内部筋板，3.电池壳，4.电极，5.电解液，6.排液管，7.管路筋板，8.电解液循环机，9.进液管，10.导线。
【具体实施方式】
[0024]如图1所不，本发明包括外部筋板I (结构为图2-4的一种，与内部筋板2可以不同)、内部筋板2 (结构为2-4的一种，与外部筋板I可以不同)、电池壳3、电极4、电解液5、排液管6、管路筋板(结构为图5-7的一种，每段结构可以不同)7、电解液循环机8、进液管9和导线10 ;电池壳3内有内部筋板2，材质为金属或者石墨板，本发明实施例为石墨板，在导热的同时可以作为惰性阴极放电，电池壳3外部有外部筋板1，电池壳3下部连接排液管6，排液管6经电解液循环机8连接进液管9，进液管9另一头连接电池壳3的上部，构成循环，电解液5流动方向如图1黑色箭头所示。排液管6和进液管9外部有环装管路筋板7。
[0025]电池工作时电解液循环机8强制电解液5对流，保证循环内电解液5的温度场和浓度场一致，并使之与内部筋板2获得充分热交换，热量再由外部筋板I和管路筋板7扩散到环境中。若这里电池壳3带有空气电极，则电极4指金属阳极；若为普通外壳，电极4指若干阴阳电极对。
[0026]如图2所示，外部筋板I或内部筋板2的结构为纵向平行的板状筋板。
[0027]如图3所示，外部筋板I或内部筋板2的结构为圆柱状筋板。
[0028]如图4所示，外部筋板I或内部筋板2的结构为同心环状筋板。
[0029]如图5所示，管路筋板7的结构为板状辐射筋板。
[0030]如图6所示，管路筋板7的结构为圆片平行筋板。
[0031]如图7所示，管路筋板7的结构为螺旋状圆片筋板。
[0032]提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。
【主权项】
1.一种基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构，其特征在于:封闭式或开放式电池壳内插入电极，通过导线外接负载，箱体注满电解液，并设有排液管和进液管，排液管经电解液循环机连接进液管，构成一个循环；电池壳内部安装筋板，便于与电解液的热量交换；电池壳和排液管、进液管外部均安装筋板，便于热量排入环境；循环机强制液体对流，保证电解液的温度场和浓度场一致及与内部筋板的充分接触。2.根据权利要求1所述的基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构，其特征在于:所述电池壳的排液管的排液口经抽水栗连接进液口再接回电池壳，构成循环。3.根据权利要求1所述的基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构，其特征在于:所述电池壳内和电池壳外安装的筋板形状是板状、柱状或同心环状。4.根据权利要求1所述的基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构，其特征在于:所述排液管、进液管外部上安装的筋板形状是条状、环状或螺旋状。5.根据权利要求1所述的基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构，其特征在于:所述电池壳内部安装的筋板是金属材质或者是石墨材质，可以同时作为惰性电极放电。
【专利摘要】一种基于电解液循环氧-金属电池的筋板散热结构，主体是封闭式或开放式的电池壳内插入电极，通过导线外接负载，箱体注满电解液，并设有排液管和进液管，排液管经电解液循环机连接进液管，构成一个循环。电池壳内部安装筋板，便于与电解液的热量交换；电池壳和排液管、进液管外部均安装筋板，便于热量排入环境；循环机强制液体对流，保证电解液的温度场和浓度场均匀及与内部筋板的充分接触；内部筋板同时可以是阴极。本发明克服了氧-金属电池在电池放电时产生的大量热量，提高氧-金属电池安全性，保证其正常工作。
【IPC分类】H01M10/6568, H01M10/613, H01M12/06
【公开号】CN105024108
【申请号】CN201510411682
【发明人】张涛, 徐洪杰
【申请人】北京航空航天大学, 哈尔滨成程生命与物质研究所
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月14日