本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域，具體地，涉及金屬空氣電池系統(tǒng)以及車輛，更具體地，涉及以水溶液為電解質(zhì)的金屬燃料電池，特別涉及到大功率輸出的鋁空氣電池。

背景技術(shù)：

金屬空氣電池是一種以空氣中的氧為正極、金屬或者金屬合金為負(fù)極，中性或者堿性水溶液為電解質(zhì)的金屬燃料電池。金屬空氣電池在運(yùn)行過程中通過消耗金屬負(fù)極和空氣中的氧氣對(duì)外輸出電能，是一種化學(xué)電源。經(jīng)過多年的研究，金屬空氣電池的技術(shù)逐漸成熟，例如，鋁空氣電池中，已經(jīng)有一些小功率的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。

然而，目前的大功率的金屬空氣電池仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下事實(shí)和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)做出的：

目前的大功率的金屬空氣電池普遍存在諸如電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低、環(huán)境溫度低時(shí)電池啟動(dòng)困難、電池大電流放電時(shí)，電池溫度容易過高、電池工作時(shí)產(chǎn)生的固體雜質(zhì)容易堵塞電池內(nèi)部管道等問題，因此阻礙了大功率金屬空氣電池的推廣應(yīng)用。發(fā)明人經(jīng)過深入研究以及大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這主要是由于目前的大功率金屬空氣電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷，從而導(dǎo)致需要設(shè)置復(fù)雜的電解液供給管路實(shí)現(xiàn)電解液的供給。而復(fù)雜、流程較長(zhǎng)的電解液供給管路，一方面會(huì)造成電池結(jié)構(gòu)不緊湊，另一方面，由于金屬空氣電池一般均具有一定的適宜工作溫度，因此當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，過于復(fù)雜的電解液供給管路不利于電解液的保溫，從而造成低溫時(shí)電池的啟動(dòng)困難。此外，大功率金屬空氣電池在工作時(shí)，需要對(duì)電池進(jìn)行散熱以防止溫度過高，而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也不適于加設(shè)散熱裝置。并且，現(xiàn)有的大功率金屬空氣電池，由于結(jié)構(gòu)涉及過于復(fù)雜，難以對(duì)電池工作時(shí)產(chǎn)生的固體雜質(zhì)進(jìn)行有效過濾，進(jìn)而容易造成電池內(nèi)部管道堵塞。

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種金屬空氣電池系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該金屬空氣電池系統(tǒng)包括：電解液儲(chǔ)存裝置，所述電解液儲(chǔ)存裝置中限定出電解液存儲(chǔ)空間；金屬空氣電池裝置，所述金屬空氣電池裝置設(shè)置在所述電解液儲(chǔ)存裝置的頂部，并且所述金屬空氣電池裝置包括串聯(lián)的多個(gè)金屬空氣電池；和電解液分配裝置，所述電解液分配裝置分別與所述電解液儲(chǔ)存裝置和所述金屬空氣電池裝置相連，用于向所述多個(gè)金屬空氣電池供給電解液。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上述金屬空氣電池系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)的至少之一：電池功率大、結(jié)構(gòu)緊湊、可以高效實(shí)現(xiàn)電解液的加熱，緩解電池啟動(dòng)困難的問題、放電過程產(chǎn)生的雜質(zhì)不易堵塞電池組件部件等。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電解液分配裝置包括：分液槽，所述分液槽設(shè)置在所述金屬空氣電池裝置和所述電解液儲(chǔ)存裝置之間，并且所述分液槽包括：分液槽殼體，所述分液槽殼體中限定出封閉空間；多個(gè)分液槽連接口，所述多個(gè)分液槽連接口設(shè)置在所述分液槽殼體的頂部，并且所述多個(gè)分液槽連接口分別與所述多個(gè)金屬空氣電池一一對(duì)應(yīng)連接，用于向所述金屬空氣電池中供給所述電解液；以及分液槽進(jìn)液口，所述分液槽進(jìn)液口設(shè)置在所述分液槽殼體上，以及電解液輸送管路，所述電解液輸送管路分別與所述電解液儲(chǔ)存裝置和所述分液槽進(jìn)液口相連，用于向所述分液槽中供給所述電解液由此，可以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)電解液的均勻分配以及供給，有利于簡(jiǎn)化電解液供給管路，使該金屬空氣電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加緊湊。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電解液分配裝置進(jìn)一步包括：驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置在所述電解液輸送管路上。由此，可以進(jìn)一步提高電解液供給的效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)單元為泵。由此，有利于降低該金屬空氣電池系統(tǒng)的設(shè)備成本。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述分液槽進(jìn)液口設(shè)置在所述分液槽殼體的底部。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電解液分配裝置進(jìn)一步包括下列至少之一：管路加熱單元，所述管路加熱單元與所述電解液輸送管路相連，用于對(duì)所述電解液輸送管路中的電解液進(jìn)行加熱；過濾單元，所述過濾單元設(shè)置在所述電解液輸送管路上，用于對(duì)所述電解液輸送管路中的電解液進(jìn)行過濾。由此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)供給至金屬空氣電池中的電解液進(jìn)行高效的加熱，從而在節(jié)省管路加熱單元能源消耗的前提下，保證供給至金屬空氣電池中的電解液具有較為適宜的溫度。過濾單元可以有效緩解電解液中電池反應(yīng)生成的固體雜質(zhì)堵塞管路的問題。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電解液輸送管路是由金屬材料形成的。由此，便于管路加熱單元對(duì)電解液輸送管路中的電解液進(jìn)行加熱。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述管路加熱單元包括選自下列的至少之一：加熱電阻絲、換熱翅片、換熱盤管和渦流加熱。由此，可以便捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)電解液的加熱，且不涉及復(fù)雜的加熱結(jié)構(gòu)，有利于進(jìn)一步減小該金屬空氣電池系統(tǒng)的體積。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬空氣電池進(jìn)一步包括：金屬空氣電池殼體，所述金屬空氣電池殼體中設(shè)置有金屬電極和至少一個(gè)空氣電極；金屬空氣電池電解液入口，所述金屬空氣電池電解液入口設(shè)置在所述金屬空氣電池殼體的底部，并且所述金屬空氣電池電解液入口與所述分液槽連接口相連；金屬空氣電池電解液出口，所述金屬空氣電池電解液出口設(shè)置在所述金屬空氣電池殼體的側(cè)壁上；以及電解液回收管路，所述電解液回收管路與所述金屬空氣電池電解液出口相連。由此，可以利用金屬空氣電池電解液出口與電解液回收管路的至少之一進(jìn)一步加強(qiáng)反應(yīng)后排出的電解液的散熱。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬空氣電池電解液出口與所述電解液回收管路的至少之一是由金屬材料形成的。由此，可以進(jìn)一步提高該金屬空氣電池的散熱能力。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬空氣電池電解液出口與所述電解液回收管路的至少之一是由銅、不銹鋼、鎳或者鐵形成的。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬空氣電池電解液入口與所述所述分液槽連接口是可拆卸連接的。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬空氣電池電解液入口與所述所述分液槽連接口是通過螺紋相連的。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬空氣電池包括兩個(gè)所述空氣電極，所述金屬電極設(shè)置在所述兩個(gè)空氣電極之間，并且所述金屬空氣電池進(jìn)一步包括：阻隔件，所述阻隔件設(shè)置在與所述空氣電極相對(duì)應(yīng)一側(cè)的所述金屬空氣電池殼體的側(cè)壁上。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該金屬空氣電池系統(tǒng)進(jìn)一步包括：散熱組件，所述散熱組件與所述金屬空氣電池裝置相鄰設(shè)置，以便對(duì)所述所述金屬空氣電池裝置進(jìn)行散熱。由此，可以進(jìn)一步提簡(jiǎn)化該金屬空氣電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高散熱效果。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述散熱組件包括風(fēng)扇。由此，可以降低該金屬空氣電池系統(tǒng)的設(shè)備成本。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述多個(gè)金屬空氣電池沿所述金屬空氣電池裝置的長(zhǎng)度方向平行設(shè)置，并且所述金屬空氣電池系統(tǒng)進(jìn)一步包括：電池蓋板，所述電池蓋板設(shè)置在所述多個(gè)金屬空氣電池的頂部，并且所述電池蓋板與至少兩個(gè)金屬電極相連，所述電池蓋板上設(shè)置有多個(gè)通孔，所述金屬電極穿過所述通孔并且固定在所述電池蓋板上。由此，在需要更換金屬電極時(shí)，可以簡(jiǎn)便地對(duì)固定在電池蓋板上的多個(gè)金屬電極進(jìn)行統(tǒng)一更換，從而可以縮短停機(jī)維護(hù)時(shí)間，提高該金屬空氣電池系統(tǒng)的工作效率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬空氣電池系統(tǒng)進(jìn)一步包括：導(dǎo)電片，所述導(dǎo)電片連接相鄰兩個(gè)所述金屬空氣電池的所述金屬電極和所述空氣電極。由此，可以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)多個(gè)金屬空氣電池之間的串聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬空氣電池系統(tǒng)進(jìn)一步包括：電解液回收槽，所述電解液回收槽分別與所述多個(gè)金屬空氣電池的所述電解液回收管路和所述電解液儲(chǔ)存裝置相連。由此，可以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)反應(yīng)后電解液的回收。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電解液回收槽設(shè)置在所述金屬空氣電池裝置和所述電解液儲(chǔ)存裝置之間。由此，可以進(jìn)一步節(jié)省該金屬空氣電池系統(tǒng)占用的空間。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種車輛。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該車輛包括前面所述的金屬空氣電池系統(tǒng)。由此，該車輛具有前面所述的金屬空氣電池系統(tǒng)所具有的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。

附圖說明：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池的部分結(jié)構(gòu)的縱截面示意圖；

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池部分結(jié)構(gòu)的縱截面示意圖；

圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池的部分結(jié)構(gòu)的縱截面示意圖；

圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)示圖；

圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池的部分結(jié)構(gòu)的縱截面示意圖；

圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電解液分配裝置的部分結(jié)構(gòu)的底視圖；

圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池裝置的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖16顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池裝置的部分結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；以及

圖17顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的金屬空氣電池裝置的部分結(jié)構(gòu)的頂視圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種金屬空氣電池系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該金屬空氣電池系統(tǒng)包括：電解液儲(chǔ)存裝置100、金屬空氣電池裝置200以及電解液分配裝置300。具體地，電解液儲(chǔ)存裝置100中限定出電解液存儲(chǔ)空間110，用于儲(chǔ)存電解液。金屬空氣電池裝置200設(shè)置在電解液儲(chǔ)存裝置100的頂部，金屬空氣電池裝置200包括串聯(lián)的多個(gè)金屬空氣電池210。由此，可以增大該金屬空氣電池系統(tǒng)的功率。電解液分配裝置300分別與電解液儲(chǔ)存裝置100和金屬空氣電池裝置200相連，用于向多個(gè)金屬空氣電池210供給電解液。該金屬空氣電池系統(tǒng)采用上(金屬空氣電池裝置200)、中(電解液分配裝置300)、下(電解液儲(chǔ)存裝置100)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效簡(jiǎn)化該系統(tǒng)所需的電解液供給管路，從而有利于使得該電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時(shí)可以有效緩解電池反應(yīng)生成的固體雜質(zhì)堵塞管路。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上述金屬空氣電池系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)的至少之一：電池功率大、結(jié)構(gòu)緊湊、可以高效實(shí)現(xiàn)電解液的加熱，緩解電池啟動(dòng)困難的問題、放電過程產(chǎn)生的雜質(zhì)不易堵塞電池組件部件等。

下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)該金屬空氣電池系統(tǒng)的各個(gè)裝置以及部件進(jìn)行詳細(xì)說明。為了方便理解，下面首先對(duì)該金屬空氣電池系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行簡(jiǎn)要說明：電解液儲(chǔ)存裝置100中存放有適量的電解液，在該金屬空氣電池系統(tǒng)開始工作時(shí)，電解液通過電解液分配裝置300供給至金屬空氣電池裝置200中，多個(gè)金屬空氣電池210中填充有電解液后，空氣電極以及金屬電極導(dǎo)通并發(fā)生電極反應(yīng)，開始向外界供能。當(dāng)該金屬空氣電池系統(tǒng)需要停止工作時(shí)，停止向金屬空氣電池裝置200中供給電解液，金屬空氣電池裝置200中的電解液被送回至電解液儲(chǔ)存裝置100中，以便后續(xù)進(jìn)行循環(huán)利用。此時(shí)多個(gè)空氣電池210中無電解液，空氣電極以及金屬電極之間的電連接斷開，電極反應(yīng)停止。當(dāng)需要再次啟動(dòng)該系統(tǒng)時(shí)，重新向金屬空氣電池裝置200中供給電解液，重復(fù)上述過程。由此，電解液可以在電池工作過程中實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)而一方面可以將放電過程中產(chǎn)生的固體雜質(zhì)及熱量帶出電池腔體，從而保證電池內(nèi)部流道通暢，另一方面，還可以通過電解液的循環(huán)，使得所有金屬空氣電池內(nèi)部的電解液溫度一致。

需要說明的是，在本發(fā)明中，上述金屬空氣電池系統(tǒng)的具體類型不受特別限制，只要其供能原理為前面描述的依賴氧氣以及金屬電極進(jìn)行電極反應(yīng)即可。例如，可以為鋅空氣電池，又例如，可以為鋁空氣電池。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖2，金屬空氣電池裝置200中包括多個(gè)金屬空氣電池210，多個(gè)金屬空氣電池210可以是沿金屬空氣電池裝置的長(zhǎng)度方向平行設(shè)置的。也即是說，多個(gè)金屬空氣電池210垂直地設(shè)置在金屬空氣電池裝置200中，且多個(gè)金屬空氣電池210可以沿同一直線排列。由此，有利于節(jié)省金屬空氣電池裝置200的空間。

電解液分配裝置300包括：分液槽310以及電解液輸送管路320。分液槽310設(shè)置在金屬空氣電池裝置200和電解液儲(chǔ)存裝置100之間，用于將電解液儲(chǔ)存裝置100中存儲(chǔ)的電解液首先進(jìn)行分配，再均勻地供給至多個(gè)金屬空氣電池210中。具體的，分液槽310包括分液槽殼體1、多個(gè)分液槽連接口2以及分液槽進(jìn)液口3。分液槽殼體中限定出封閉空間，用于實(shí)現(xiàn)電解液的分配。多個(gè)分液槽連接口2設(shè)置在分液槽殼體1的頂部，并且多個(gè)分液槽連接口分別與多個(gè)金屬空氣電池210一一對(duì)應(yīng)連接。也即是說，在根據(jù)本發(fā)明的金屬空氣電池系統(tǒng)中，金屬空氣電池210的數(shù)量與分液槽連接口2的數(shù)量相等，且每一個(gè)金屬空氣電池210均與一個(gè)分液槽連接口2相連，每一個(gè)分液槽連接口2也對(duì)應(yīng)連接一個(gè)金屬空氣電池210。分液槽進(jìn)液口3設(shè)置在分液槽殼體上，例如，分液槽進(jìn)液口3可以設(shè)置在分液槽殼體1的底部，電解液輸送管路320的一端與分液槽進(jìn)液口3相連，另一端與電解液儲(chǔ)存裝置100相連。由此，可以簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)電解液的均勻分配以及供給，有利于簡(jiǎn)化電解液供給管路，使該金屬空氣電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加緊湊。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電解液分配裝置300還可以進(jìn)一步包括以下單元的至少之一：驅(qū)動(dòng)單元330、管路加熱單元340以及過濾單元350。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)單元330可以設(shè)置在電解液輸送管路320上。由此，可以進(jìn)一步提高電解液供給的效率。例如，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)單元330可以為泵。由此，有利于降低該金屬空氣電池系統(tǒng)的設(shè)備成本。

管路加熱單元與電解液輸送管路320相連，用于對(duì)電解液輸送管路320中的電解液進(jìn)行加熱。發(fā)明人經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn)，目前的大功率金屬空氣電池，普遍存在低溫環(huán)境中二次啟動(dòng)困難的問題。而這主要是由于多數(shù)金屬空氣電池在工作時(shí)，適宜的電解液工作溫度為45～55攝氏度。上述溫度高于絕大多數(shù)時(shí)間下的環(huán)境溫度。因此，當(dāng)電解液不能達(dá)到上述適宜工作溫度時(shí)，需要利用電解液加熱單元，對(duì)電解液進(jìn)行加熱。而現(xiàn)有的大功率金屬空氣電池由于電解液供給管路較為復(fù)雜，因此對(duì)電解液進(jìn)行加熱時(shí)，常常采用對(duì)整個(gè)電解液儲(chǔ)存裝置中的電解液進(jìn)行加熱的方式。該加熱方式不僅使得加熱單元需要耗費(fèi)較大的能量，且由于電解液在管路中的管程較長(zhǎng)，因此加熱效果不佳。由于本發(fā)明采用了如前所述的上、中、下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此可以將用于加熱電解液的管路加熱單元340設(shè)置在電解液輸送管路320上。由此，可以具有針對(duì)性地對(duì)將要供給至多個(gè)金屬空氣電池210中的電解液進(jìn)行加熱，一方面可以減少用于加熱電解液所需要耗費(fèi)的能量，另一方面，可以提高電解液加熱的效率。被加熱至適宜溫度的電解液直接經(jīng)電解液分配裝置300進(jìn)行分配即可進(jìn)入金屬空氣電池210中進(jìn)行電極反應(yīng)，從而避免了被加熱的電解液在輸送過程中溫度下降而影響電池的工作。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電解液輸送管路可以是由金屬材料形成的。由此，便于管路加熱單元對(duì)電解液輸送管路中的電解液進(jìn)行加熱。由此，可以進(jìn)一步提高加熱的效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，管路加熱單元340可以包括選自下列的至少之一：加熱電阻絲、換熱翅片、換熱盤管和渦流加熱。例如，管路加熱單元340可以包括外部加熱電源，以及設(shè)置在電解液輸送管路320內(nèi)部的加熱電阻絲。由此，可以便捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)電解液的加熱，且不涉及復(fù)雜的加熱結(jié)構(gòu)，有利于進(jìn)一步減小該金屬空氣電池系統(tǒng)的體積。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，過濾單元350可以設(shè)置在電解液輸送管路320上，用于對(duì)電解液輸送管路320中的電解液進(jìn)行過濾，從而可以有效緩解電解液中電池反應(yīng)生成的固體雜質(zhì)堵塞管路的問題。需要說明的是，在本發(fā)明中，過濾單元350的具體類型以及設(shè)置的位置不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元330為水泵時(shí)，可以將過濾單元350加設(shè)在驅(qū)動(dòng)單元330之前，也即是說，電解液儲(chǔ)存裝置100中的電解液可以首先經(jīng)過過濾單元350除去固體雜質(zhì)，然后再經(jīng)過驅(qū)動(dòng)單元330供給至電解液輸送管路320。由此，可以延長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)單元330的使用壽命。或者，過濾單元350可以設(shè)置在電解液輸送管路320與驅(qū)動(dòng)單元330之間，或是設(shè)置在電解液輸送管路320與分液槽310之間。只要過濾單元350可以在電解液供給至金屬空氣電池裝置200之前，對(duì)電解液預(yù)先進(jìn)行過濾即可。由于本發(fā)明所采用的金屬空氣電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為緊湊，不涉及復(fù)雜的電解液輸送管路，因此電解液儲(chǔ)存裝置100以及電解液分配裝置300均可以較為簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)清潔維護(hù)。由此，過濾單元350只要可以防止固體雜質(zhì)進(jìn)入金屬空氣電池裝置200即可。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖3以及圖4，金屬空氣電池210還可以進(jìn)一步包括以下部件：金屬空氣電池殼體10、金屬空氣電池電解液入口20、金屬空氣電池電解液出口30、電解液回收管路40、金屬電極50、至少一個(gè)空氣電極60以及阻隔件70。具體地，金屬空氣電池殼體10內(nèi)設(shè)置有金屬電極50和至少一個(gè)空氣電極60，以便實(shí)現(xiàn)該金屬空氣電池210的電極反應(yīng)。例如，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，金屬空氣電池210可以包括兩個(gè)空氣電極60以及一個(gè)金屬電極50，金屬電極50設(shè)置在兩個(gè)空氣電極60之間。由此，可以提高空氣電極與空氣的接觸面積，提高該金屬空氣電池的性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，由于空氣電極60需要與外界環(huán)境接觸，利用氧氣完成空氣電極上的電極反應(yīng)。因此，當(dāng)多個(gè)金屬空氣電池210沿同一直線依次排列時(shí)，可以在金屬空氣電池殼體10具有空氣電極60一側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置阻隔件70，以防止相鄰的兩個(gè)金屬空氣電池210的空氣電池之間接觸，而造成短路。金屬空氣電池電解液入口20可以設(shè)置在金屬空氣電池殼體10的底部，并且與分液槽連接口2相連，以便向金屬空氣電池殼體10內(nèi)供給電解液。金屬空氣電池電解液出口30設(shè)置在金屬空氣電池殼體10的側(cè)壁上，電解液回收管路40與金屬空氣電池電解液出口30相連，其中，金屬空氣電池電解液出口30與電解液回收管路40的至少之一是由金屬材料形成的。反應(yīng)后的電解液由金屬空氣電池電解液出口30排出金屬空氣電池殼體10，并通過電解液回收管路40返回至電解液儲(chǔ)存裝置100中。金屬形成的金屬空氣電池電解液出口和/或電解液回收管路可以進(jìn)一步加強(qiáng)反應(yīng)后排出的電解液的散熱，從而有利于提高該金屬空氣電池系統(tǒng)的性能。金屬空氣電池電解液出口與電解液回收管路的至少之一可以是由包括但不限于銅、不銹鋼、鎳或鐵形成的。上述金屬具有較好的導(dǎo)熱性能，且不會(huì)形成原電池，不會(huì)對(duì)該金屬空氣電池210造成影響。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，金屬空氣電池電解液入口20與分液槽連接口2可以是可拆卸連接的，例如，可以是通過螺紋相連的。由此，有利于對(duì)該金屬空氣電池進(jìn)行拆卸以及維護(hù)。

由于金屬空氣電池需要消耗金屬電極進(jìn)行負(fù)極反應(yīng)，因此需要定期更換金屬電極。而根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的金屬空氣電池系統(tǒng)中，具有多個(gè)金屬空氣電池，因此需要定期對(duì)多個(gè)金屬電極進(jìn)行更換。為了方便更換電極的操作，提高生產(chǎn)效率，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖5以及圖6，金屬空氣電池裝置200還可以進(jìn)一步包括電池蓋板220。電池蓋板220設(shè)置在多個(gè)金屬空氣電池的頂部，并且電池蓋板與至少兩個(gè)金屬電極50相連。也即是說，該電池蓋板220可以覆蓋多個(gè)金屬空氣電池210，且多個(gè)金屬空氣電池210的金屬電極50可以固定在同一塊電池蓋板220上。由此，在需要更換金屬電極50時(shí)，可以簡(jiǎn)便地對(duì)固定在電池蓋板220上的多個(gè)金屬電極50進(jìn)行統(tǒng)一更換，從而可以縮短停機(jī)維護(hù)時(shí)間，提高該金屬空氣電池系統(tǒng)的工作效率。具體地，電池蓋板220上可以設(shè)置有多個(gè)通孔，金屬電極50可以設(shè)置有穿過通孔的導(dǎo)體部，并通過導(dǎo)電螺釘80固定在電池蓋板220上。由此，便于簡(jiǎn)化更換金屬電極的操作。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，金屬空氣電池裝置200還可以進(jìn)一步包括導(dǎo)電片230，以便連接相鄰兩個(gè)金屬空氣電池210的金屬電極50和空氣電極60，實(shí)現(xiàn)多個(gè)金屬空氣電池210之間的串聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電片230可以為具有一定長(zhǎng)度的金屬條，導(dǎo)電片230的一端與一個(gè)金屬空氣電池的金屬電極50相連，另一端和與該金屬空氣電池相鄰設(shè)置的另一個(gè)金屬空氣電池中的空氣電極60相連。導(dǎo)電片可以通過如前所述的導(dǎo)電螺釘80A等部件與金屬電極或空氣電極相連。例如，參考圖5以及圖6，導(dǎo)電片可以包括水平部230A、彎折部2360B以及垂直部230C，水平部230A固定在電池蓋板220上，并通過導(dǎo)電螺釘80與金屬電極50相連；垂直部230C與水平部230A之間通過彎折部230B連接，且將水平部230A以及垂直部230C之間錯(cuò)開一定距離，以便垂直部230C可以和下一個(gè)金屬空氣電池(與連接在水平部91的金屬電極所屬的金屬空氣電池相鄰的另一個(gè)金屬空氣電池)中的空氣電極60相連。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖7～圖9，金屬空氣電池以及電池蓋板還可以具有以下結(jié)構(gòu)：金屬空氣電池殼體10底部設(shè)置有金屬空氣電池電解液入口20，金屬空氣電池電解液出口30設(shè)置在金屬空氣電池殼體10上部的側(cè)壁上，電解液回收管路40設(shè)置在金屬空氣電池殼體10的側(cè)壁上且與金屬空氣電池電解液出口30相連。金屬空氣電池殼體10與空氣電極60相連的側(cè)壁設(shè)置有通風(fēng)孔，以便空氣電極60可以接觸到外界空氣。為防止通風(fēng)孔處暴露的空氣電極60和與之相鄰設(shè)置的另一個(gè)金屬空氣電池210中的空氣電極60接觸，阻隔件70橫跨通風(fēng)孔的中部，在防止兩個(gè)相鄰的金屬空氣電池210的空氣電極60相接觸的同時(shí)，還可以為空氣電極60提供一定的支撐。兩個(gè)空氣電極60之間可以通過空氣電極導(dǎo)電片90相連，并由空氣電極導(dǎo)電片90通過導(dǎo)電螺釘80B實(shí)現(xiàn)空氣電極60與外電路的連接。兩個(gè)空氣電極60可以設(shè)置為分別靠近金屬空氣電池殼體10中相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁，空氣電極導(dǎo)電片90以及連接空氣電極導(dǎo)電片的導(dǎo)電螺釘80B可以固定在金屬空氣電池殼體10中與具有空氣電極的兩個(gè)側(cè)壁均相鄰的一個(gè)側(cè)壁上。前面所述的連接空氣電極以及鋁電極(金屬電極50)的導(dǎo)電片230的垂直部可以延伸至具有空氣電極導(dǎo)電片90一側(cè)的側(cè)壁上，并通過導(dǎo)電螺釘與空氣電極導(dǎo)電片90固定連接。金屬空氣電池電解液出口30以及與之相連的電解液回收管路40可以設(shè)置在與空氣電極導(dǎo)電片90相對(duì)一側(cè)的側(cè)壁上。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電解液儲(chǔ)存裝置100、金屬空氣電池裝置200以及電解液分配裝置300分別可以被設(shè)置為可獨(dú)立拆卸的。具體的，參考圖10，電解液儲(chǔ)存裝置100可以由電解液箱120以及設(shè)置在其上的電解液箱蓋130構(gòu)成。電解液分配裝置300可以集成在電解液箱蓋130上。打開電解液箱蓋130，可以對(duì)電解液箱120進(jìn)行清洗。電解液箱120上可以設(shè)置電解液供給口，以便在不打開電解液箱蓋時(shí)實(shí)現(xiàn)電解液的添加(圖中未示出)。金屬空氣電池裝置200可以通過電池支架240，固定在電解液箱蓋130上。電解液箱蓋130以及電池支架240也可以被設(shè)置為可拆卸連接的。由此，可以簡(jiǎn)便地對(duì)集成在電解液箱蓋上的電解液分配裝置300進(jìn)行清洗或維修。具體的，參考圖11，電解液分配裝置300的分液槽310內(nèi)部可以具有多個(gè)隔板11，以便在分液槽310內(nèi)部形成多個(gè)與金屬空氣電池210一一對(duì)應(yīng)的半封閉腔室12。多個(gè)隔板11的頂部與分液槽310的頂部相連接，隔板11的底部不與分液槽310的底部連接。由此，電解液可以由電解液供給管路320統(tǒng)一從分液槽310的底部進(jìn)入分液槽中，隨著分液槽310中電解液水位的上升，分液槽310中的電解液被均勻的分配到多個(gè)半封閉的腔室中，隨后進(jìn)入多個(gè)金屬空氣電極210，實(shí)現(xiàn)電解液的均勻供給。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該金屬空氣電池系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括電解液回收槽360。電解液回收槽360分別與多個(gè)金屬空氣電池的電解液回收管路40和電解液儲(chǔ)存裝置100相連。由此，可以將回收的電解液導(dǎo)向電解液儲(chǔ)存裝置中遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)單元330的一端，以增加電解液在電解液儲(chǔ)存裝置中的流通路徑，更有利于電池降溫和固體雜質(zhì)的沉降。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電解液回收槽360可以設(shè)置在金屬空氣電池裝置200和電解液儲(chǔ)存裝置100之間。例如，電解液回收槽360可以設(shè)置在電解液箱蓋130的底部，與分液槽310相鄰。也即是說，分液槽310設(shè)置在電解液箱蓋130底部的一側(cè)，電解液回收槽360設(shè)置在電解液箱蓋130底部的另一側(cè)。由于分液槽310頂部與多個(gè)金屬空氣電池210的金屬空氣電池電解液入口20相連，而電解液回收管路40可被設(shè)置為垂直向下開口(參考圖10)，因此，將電解液回收槽和分液槽設(shè)置在電解液箱蓋130的底部，有利于實(shí)現(xiàn)分液槽和電解液回收槽與多個(gè)電解液回收管路40就近連接。由此，可以進(jìn)一步節(jié)省該金屬空氣電池系統(tǒng)占用的空間。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖12～圖14，金屬空氣電池系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括散熱組件250。散熱組件250可以設(shè)置在金屬空氣電池殼體的側(cè)壁上。例如，可以將散熱組件固定在電池支架240上。散熱組件可以包括多個(gè)風(fēng)扇。由此，可以降低該金屬空氣電池系統(tǒng)的設(shè)備成本，進(jìn)一步提簡(jiǎn)化該金屬空氣電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高散熱效果。

參考圖15～圖17，在金屬空氣電池裝置中，多個(gè)金屬空氣電池210可以沿金屬空氣電池裝置200的長(zhǎng)度方向平行設(shè)置。多個(gè)金屬空氣電池210具有空氣電池60的側(cè)壁朝向金屬空氣電池裝置200的寬度方向設(shè)置，相鄰兩個(gè)金屬空氣電池210的空氣電極60相對(duì)設(shè)置。在該金屬空氣電池裝置中，多個(gè)金屬空氣電池的電解液回收管路40側(cè)排列在金屬空氣電池裝置200的同一側(cè)，多個(gè)金屬空氣電池210中，與空氣電極連接的導(dǎo)電螺釘80B排列在同一側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，金屬空氣電池裝置中可以具有多個(gè)電池蓋板，電池蓋板上可以固定有多個(gè)金屬電極。金屬空氣電池的個(gè)數(shù)、電池蓋板的個(gè)數(shù)以及同一個(gè)電池蓋板上固定的金屬電極的個(gè)數(shù)均不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，為了設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便，每一個(gè)電池蓋板上固定的金屬電極的數(shù)量可以相等，以便實(shí)現(xiàn)電池蓋板的批量生產(chǎn)。例如，每一個(gè)電池蓋板上可以固定5個(gè)金屬電極，因此，可以理解的是，金屬空氣電池裝置中包含的金屬空氣電池的個(gè)數(shù)，可以為5的倍數(shù)。例如，當(dāng)金屬空氣電池裝置包括5個(gè)電池蓋板時(shí)，則該金屬空氣電池裝置中具有25個(gè)金屬空氣電池。為了更好地固定電池蓋板，還可以在電池蓋板的頂部設(shè)置壓條22。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出了一種車輛。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該車輛包括前面所述的金屬空氣電池系統(tǒng)。由此，該車輛具有前面所述的金屬空氣電池系統(tǒng)所具有的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。