權(quán)利要求書： 1.一種用于電池電解液循環(huán)系統(tǒng)的電解液循環(huán)控制管，所述電解液循環(huán)系統(tǒng)包括提供動力的循環(huán)泵、提供電解液的電解液箱和被提供電解液的多個電池單體，所述電解液能夠在所述電解液循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)，其特征在于，所述電解液循環(huán)控制管包括電解液分流控制管(1)，所述電解液分流控制管(1)用于設(shè)置在所述循環(huán)泵與所述多個電池單體之間，使得所述電解液能夠經(jīng)過所述電解液分流控制管(1)分流而進入所述多個電池單體，所述電解液分流控制管(1)包括：分流控制管電解液入口(11)；

分流控制管電解液儲存腔(12)，所述電解液能夠通過所述分流控制管電解液入口(11)進入所述分流控制管電解液儲存腔(12)；

多個分流控制管電解液出口(16)，所述多個分流控制管電解液出口(16)用于分別與所述多個電池單體的電解液入口相連；以及多個分流控制管電解液出口控制閥(17)，所述多個分流控制管電解液出口控制閥(17)能夠分別控制所述多個分流控制管電解液出口(16)的通斷時間和/或開度大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液循環(huán)控制管，其特征在于，所述電解液分流控制管(1)還包括用于連接于所述電解液箱的電解液回流口(15)，所述電解液回流口(15)上設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥(14)，所述壓力調(diào)節(jié)閥(14)能夠控制所述電解液回流口(15)的通斷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液循環(huán)控制管，其特征在于，所述電解液分流控制管(1)還包括位于所述分流控制管電解液儲存腔(12)的傳感器(13)，所述傳感器(13)能夠監(jiān)測所述分流控制管電解液儲存腔(12)內(nèi)的電解液的壓力和/或溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液循環(huán)控制管，其特征在于，所述電解液循環(huán)控制管還包括電解液合流控制管(2)，所述電解液合流控制管(2)用于設(shè)置于所述多個電池單體和所述電解液箱之間，使得流經(jīng)所述多個電池單體的電解液能夠通過所述電解液合流控制管(2)匯聚在一起，所述電解液合流控制管(2)包括：多個合流控制管電解液入口(21)，所述多個電池單體的電解液出口分別連接于所述多個合流控制管電解液入口(21)；

合流控制管電解液儲存腔(22)；以及合流控制管電解液出口(23)，所述電解液在所述合流控制管電解液儲存腔(22)中匯聚后能夠通過所述合流控制管電解液出口(23)回到所述電解液箱。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解液循環(huán)控制管，其特征在于，所述多個合流控制管電解液入口(21)和所述合流控制管電解液出口(23)設(shè)置在所述合流控制管電解液儲存腔(22)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液循環(huán)控制管，其特征在于，所述分流控制管電解液出口控制閥(17)為比例閥或開關(guān)閥。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解液循環(huán)控制管，其特征在于，所述分流控制管電解液出口(16)的數(shù)目與所述合流控制管電解液入口(21)的數(shù)目相同。

8.一種電池電解液循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，其包括權(quán)利要求1至7中任一項所述的電解液循環(huán)控制管。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池電解液循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述電池單體為金屬空氣電池單體。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池電解液循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述電池單體為機械式可充的金屬空氣電池單體，所述電池電解液循環(huán)系統(tǒng)還包括：過濾器，其設(shè)置于所述循環(huán)泵與所述電解液分流控制管(1)之間，用于去除所述電解液中析出的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物；以及

廢液回收箱，其連接到所述過濾器，用于收集經(jīng)所述過濾器過濾出的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。

說明書： 電解液循環(huán)控制管和電池電解液循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本申請涉及金屬空氣電池領(lǐng)域，具體涉及一種用于電池電解液循環(huán)系統(tǒng)的電解液循環(huán)控制管和電池電解液循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)[0002] 為了及時將多個電池單體內(nèi)部析出的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物(下面，有時簡稱反應(yīng)產(chǎn)物)過濾掉，使電解液的性能盡可能保持一致，防止析出的反應(yīng)產(chǎn)物在電池單體的空氣陰極表

面沉積，可以通過電解液循環(huán)系統(tǒng)將析出的反應(yīng)產(chǎn)物過濾掉，提升電解液的電導(dǎo)率，防止析

出的反應(yīng)產(chǎn)物在電池單體內(nèi)部集聚，避免電池的放電性能逐步下降。

[0003] 為了提高金屬陽極的利用率，同時提高金屬陽極消耗的一致性，可以通過確保進入同一組的電池單體之間的電解液的量盡可能一致，以排除或減小電解液量的差異引起的

金屬陽極消耗的差異。

[0004] 電解液能夠充滿電池單體且能夠循環(huán)的條件是電解液具有一定的壓力以克服重力和其他流動阻力。從流體的特性和單純的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面來說，要實現(xiàn)多個電池單體之間

的電解液量盡可能相等，電解液的性能保持一致是比較困難的。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本申請?zhí)岢龅挠糜陔姵仉娊庖貉h(huán)系統(tǒng)的電解液循環(huán)控制管能夠控制多個電池單體的電解液的量，使電解液的性能保持一致。本申請還提供了電池電解液循環(huán)系統(tǒng)。

[0006] 在本申請?zhí)峁┑挠糜陔姵仉娊庖貉h(huán)系統(tǒng)的電解液循環(huán)控制管中，[0007] 所述電解液循環(huán)系統(tǒng)包括提供動力的循環(huán)泵、提供電解液的電解液箱和被提供電解液的多個電池單體，所述電解液能夠在所述電解液循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)，

[0008] 所述電解液循環(huán)控制管包括電解液分流控制管，所述電解液分流控制管用于設(shè)置在所述循環(huán)泵與所述多個電池單體之間，使得所述電解液能夠經(jīng)過所述電解液分流控制管

分流而進入所述多個電池單體，

[0009] 所述電解液分流控制管包括：[0010] 分流控制管電解液入口；[0011] 分流控制管電解液儲存腔，所述電解液能夠通過所述分流控制管電解液入口進入所述分流控制管電解液儲存腔；

[0012] 多個分流控制管電解液出口，所述多個分流控制管電解液出口用于分別與所述多個電池單體的電解液入口相連；以及

[0013] 多個分流控制管電解液出口控制閥，所述多個分流控制管電解液出口控制閥能夠分別控制所述多個分流控制管電解液出口的通斷時間和/或開度大小。

[0014] 在至少一個實施方式中，所述電解液分流控制管還包括用于連接于所述電解液箱的電解液回流口，

[0015] 所述電解液回流口上設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥，所述壓力調(diào)節(jié)閥能夠控制所述電解液回流口的通斷。

[0016] 在至少一個實施方式中，所述電解液分流控制管還包括位于所述分流控制管電解液儲存腔的傳感器，所述傳感器能夠監(jiān)測所述分流控制管電解液儲存腔內(nèi)的電解液的壓力

和/或溫度。

[0017] 在至少一個實施方式中，所述電解液循環(huán)控制管還包括電解液合流控制管，所述電解液合流控制管用于設(shè)置于所述多個電池單體和所述電解液箱之間，使得流經(jīng)所述多個

電池單體的電解液能夠通過所述電解液合流控制管匯聚在一起，

[0018] 所述電解液合流控制管包括：[0019] 多個合流控制管電解液入口，所述多個電池單體的電解液出口分別連接于所述多個合流控制管電解液入口；

[0020] 合流控制管電解液儲存腔；以及[0021] 合流控制管電解液出口，所述電解液在所述合流控制管電解液儲存腔中匯聚后能夠通過所述合流控制管電解液出口回到所述電解液箱。

[0022] 在至少一個實施方式中，所述多個合流控制管電解液入口和所述合流控制管電解液出口設(shè)置在所述合流控制管電解液儲存腔上。

[0023] 在至少一個實施方式中，所述分流控制管電解液出口控制閥為比例閥或開關(guān)閥。[0024] 在至少一個實施方式中，所述分流控制管電解液出口的數(shù)目與所述合流控制管電解液入口的數(shù)目相同。

[0025] 本申請還提供了一種電池電解液循環(huán)系統(tǒng)，其包括根據(jù)本申請的電解液循環(huán)控制管。

[0026] 在至少一個實施方式中，所述電池單體為金屬空氣電池單體。[0027] 在至少一個實施方式中，所述電池單體為機械式可充的金屬空氣電池單體，[0028] 所述電池電解液循環(huán)系統(tǒng)還包括：[0029] 過濾器，其設(shè)置于所述循環(huán)泵與所述電解液分流控制管之間，用于去除所述電解液中析出的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物；以及

[0030] 廢液回收箱，其連接到所述過濾器，用于收集經(jīng)所述過濾器過濾出的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。

[0031] 本申請的電解液循環(huán)控制管能夠控制多個電池單體之間的電解液的量，使流入多個電池單體的電解液的量保持一致。

[0032] 基于本申請的實施方式還有如下優(yōu)點：該裝置能夠靈活控制電池電解液循環(huán)系統(tǒng)中的電解液壓力；該裝置能夠精確控制進入各個電池單體的電解液量，降低電解液量的差

異對電池單體放電性能的影響，提高電池單體放電的一致性，提高金屬陽極的利用率和電

池堆的性能；該裝置可以用于電解液循環(huán)的金屬空氣燃料電池，是電解液循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵

組成部分；該裝置的壓力調(diào)節(jié)閥能夠?qū)﹄娊庖悍至骺刂乒芎碗姵貑误w提供保護，提高了系

統(tǒng)的使用壽命；傳感器的加入使得電解液循環(huán)系統(tǒng)能夠獲取電解液分流控制管的電解液狀

態(tài)，實現(xiàn)電解液循環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。

附圖說明[0033] 圖1示出了一種電解液循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0034] 圖2示出了根據(jù)本申請的實施方式的電解液循環(huán)控制管的結(jié)構(gòu)示意圖。[0035] 圖3示出了根據(jù)本申請的實施方式的電解液分流控制管的正視圖。[0036] 圖4示出了根據(jù)本申請的實施方式的電解液分流控制管的左視圖。[0037] 圖5示出了根據(jù)本申請的實施方式的電解液合流控制管的正視圖。[0038] 圖6示出了根據(jù)本申請的實施方式的電解液合流控制管的右視圖。[0039] 附圖標記說明[0040] 1電解液分流控制管；11分流控制管電解液入口；12分流控制管電解液儲存腔；13傳感器；14壓力調(diào)節(jié)閥；15電解液回流口；16分流控制管電解液出口；17分流控制管電解液

出口控制閥；

[0041] 2電解液合流控制管；21合流控制管電解液入口；22合流控制管電解液儲存腔；23合流控制管電解液出口。

具體實施方式[0042] 下面參照附圖描述本申請的示例性實施方式。應(yīng)當理解，這些具體的說明僅用于示教本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施本申請，而不用于窮舉本申請的所有可行的方式，也不用于

限制本申請的范圍。

[0043] 本申請?zhí)峁┯糜陔姵仉娊庖貉h(huán)系統(tǒng)的電解液循環(huán)控制管和包括該電解液循環(huán)控制管的電池電解液循環(huán)系統(tǒng)。

[0044] 參照圖2，本申請?zhí)岢龅碾娊庖貉h(huán)控制管包括電解液分流控制管1和電解液合流控制管2。

[0045] 如圖1中實線箭頭所示，在一種電池(金屬空氣燃料電池)電解液循環(huán)系統(tǒng)中，電解液由循環(huán)泵提供動力，電解液通過過濾器后首先進入電解液分流控制管，經(jīng)過電解液分流

控制管的分流后，進入金屬空氣電池單體。電解液在金屬空氣電池單體內(nèi)流經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)

區(qū)域后，流出金屬空氣電池單體，流入電解液合流控制管，隨后進入電解液箱，并經(jīng)由循環(huán)

泵再次進入電解液分流控制管，實現(xiàn)電解液的循環(huán)。循環(huán)泵和電解液分流控制管中間可以

設(shè)置過濾器，用以去除電解液中析出的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。并且可以設(shè)置廢液回收箱，其連接

到過濾器，用以收集經(jīng)過濾器過濾出的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。

[0046] 如圖1中虛線箭頭所示，電解液不循環(huán)時，存儲箱內(nèi)的養(yǎng)護物質(zhì)可以通過循環(huán)泵、過濾器、電解液分流控制管進入電池單體，對電池單體內(nèi)的金屬起養(yǎng)護作用，隨后進入電解

液合流控制管和儲存箱完成循環(huán)。另外，電解液箱和過濾器中的廢液可以通向廢液回收箱。

[0047] 如圖2所示，電池單體位于電解液分流控制管1和電解液合流控制管2之間。電池單體可以包括電氣連接形式為串聯(lián)或并聯(lián)的多個電池單體。圖2示出了五個電池單體，五個分

流控制管電解液出口16(后面介紹)分別與五個電池單體的電解液入口相連接，五個合流控

制管電解液入口21(后面介紹)分別與五個電池單體的電解液出口相連接。

[0048] 電解液的分流通過電解液分流控制管1實現(xiàn)，通過控制進入同一組的電池單體之間的電解液的量，降低其所連接的同一組電池單體之間的電解液量的差異，確保電池單體

中的金屬陽極的消耗趨近一致，從而提高金屬陽極的利用率和電池堆的放電效率。如圖3、4

所示，電解液分流控制管1包括分流控制管電解液入口11、分流控制管電解液儲存腔12、傳

感器13、壓力調(diào)節(jié)閥14、電解液回流口15、分流控制管電解液出口16和分流控制管電解液出

口控制閥17。

[0049] 分流控制管電解液出口16的數(shù)目可以與被供應(yīng)電解液的電池單體的數(shù)目一致。在本申請的一個實施方式中，電解液分流控制管1有一個分流控制管電解液入口11，其內(nèi)徑為

6mm至10mm，特別是8mm；電解液分流控制管1有五個分流控制管電解液出口16，其內(nèi)徑為3mm

至5mm，特別是4mm。

[0050] 分流控制管電解液儲存腔12可以充當蓄壓緩沖器，一方面減緩電解液分流控制管1的入口的流速波動對電池單體內(nèi)部壓力的影響；另一方面作為容器能夠容納電解液，確保

電解液保持在一定的壓力范圍內(nèi)，盡可能降低電解液的流入和流出造成的壓力波動。在本

申請的一個實施方式中，分流控制管電解液儲液腔12為圓筒形，其內(nèi)徑為13mm至18mm，特別

是15mm，長度為100mm至150mm，特別是120mm。

[0051] 分流控制管電解液儲液腔12內(nèi)可以設(shè)置傳感器13，傳感器13能夠?qū)崟r監(jiān)測電解液儲存腔12內(nèi)的壓力、溫度等狀態(tài)，并將該信息反饋給電解液循環(huán)控制系統(tǒng)(電池堆管理系

統(tǒng))，實現(xiàn)電解液分流控制管電解液儲存腔內(nèi)壓力的閉環(huán)控制。

[0052] 電解液回流口15可以連通電解液箱(如圖1所示)，電解液回流口15上可以設(shè)置壓力調(diào)節(jié)閥14。壓力調(diào)節(jié)閥14可以對分流控制管電解液儲存腔12內(nèi)的壓力進行調(diào)節(jié)或限制，

當壓力超出閥設(shè)定的調(diào)控值時，該閥打開，通過電解液回流口15進行泄壓，防止對電解液分

流控制管1和電池單體造成損傷?？梢岳斫?，壓力調(diào)節(jié)閥14也可以是限壓閥。

[0053] 分流控制管電解液出口控制閥17可以控制分流控制管電解液出口16的通斷時間和/或開度大小，即控制流入電池單體的電解液的量。該閥可以是比例閥，也可以是開關(guān)閥。

若是比例閥，可以通過調(diào)整比例閥的開度和開關(guān)時間調(diào)整通過閥的電解液流量；若是開關(guān)

閥，可以通過調(diào)整開關(guān)閥的開閉以及開閉的時間，調(diào)整通過閥的電解液的流量。在本申請的

一個實施方式中，距離每個分流控制管電解液出口16的5mm處有控制該出口電解液流出的

開關(guān)閥，實現(xiàn)對其所連接的電池單體的電解液量的精確控制。

[0054] 可以理解，本申請中提到的閥均可以通過電解液循環(huán)系統(tǒng)(電池堆管理系統(tǒng))給出的控制信號控制。

[0055] 上述結(jié)構(gòu)使得電解液分流控制管1能夠在盡可能短的時間范圍內(nèi)建立起合適的壓力，提高電池單體電化學(xué)反應(yīng)開始的速度，進而提高電池的響應(yīng)速度。

[0056] 電解液分流流經(jīng)各個電池單體以后，可以通過電解液合流控制管2匯聚在一起。如圖5、6所示，電解液合流控制管2包括合流控制管電解液入口21，合流控制管電解液儲存腔

22和合流控制管電解液出口23。

[0057] 合流控制管電解液入口21的數(shù)目可以與電池單體的數(shù)目一致。電解液合流控制管2可以設(shè)置一個合流控制管電解液出口23，然后通過管路與分流控制管電解液入口11相連。

電解液合流控制管2的出口可以只有一個，與電解液分流控制管1入口的數(shù)目一致。

[0058] 在本申請的一個實施方式中，電解液合流控制管2包括五個合流控制管電解液入口21，其內(nèi)徑為3mm至5mm，特別是4mm；一個合流控制管電解液出口23，其內(nèi)徑為6mm至10mm，

特別是8mm。

[0059] 經(jīng)過合流控制管電解液儲液腔22的緩沖和蓄壓作用，電解液的壓力波動會有所減小。在本申請的一個實施方式中，合流控制管電解液儲存腔22為圓筒形，其內(nèi)徑為8mm至

12mm，特別是10mm，長度為100mm至150mm，特別是120mm。以合流控制管電解液存儲腔22的圓

形橫截面的幾何中心為圓心，電解液合流控制管2的合流控制管電解液入口21和合流控制

管電解液出口23之間的圓心角可以為90°，即在合流控制管電解液儲存腔22的周向上，合流

控制管電解液入口21和合流控制管電解液出口23錯開90°?？梢岳斫猓e開的角度不限制。

合流控制管電解液入口21和合流控制管電解液出口23可以都設(shè)置在圓筒的周面上?；蛘吆?br>
流控制管電解液入口21設(shè)置在圓筒的周面上，合流控制管電解液出口23設(shè)置在圓筒的端面

上。

[0060] 由于此時只是將電解液收集、緩存起來，因此可以不監(jiān)測電解液合流控制管2內(nèi)的電解液的壓力等參數(shù)。

[0061] 可以理解，分流控制管電解液出口16與合流控制管電解液進口21的截面積可以與電解液儲存腔的容積、電池單體的流域體積相配合。電解液出口的截面積與電解液入口的

數(shù)目、電解液入口的截面積相配合。

[0062] 可以理解，電解液儲存腔的體積可以綜合考慮壓力的快速建立、電解液入口流速、電解液出口流速以及電解液出口的開度和開啟的數(shù)目而定，以盡可能減小電解液儲存腔內(nèi)

的壓力波動。

[0063] 在本申請的一個實施方式中，在電解液循環(huán)控制系統(tǒng)控制算法的協(xié)同作用下，該電解液循環(huán)控制管能夠?qū)ζ渌尤氲奈鍌€電池單體的電解液量做出較為精確的控制，能夠

提高不同電池單體內(nèi)電解液量的一致性，使得金屬陽極的消耗速率盡可能一致，提高了金

屬陽極的利用率和電池堆的運行效率。可以實現(xiàn)電解液分流控制管1內(nèi)電解液壓力的閉環(huán)

控制，能夠?qū)崿F(xiàn)保護功能，防止電解液壓力過高對電池單體和電解液分流控制管造成損壞。

[0064] 可以理解，本申請?zhí)岢龅碾姵仉娊庖貉h(huán)系統(tǒng)中的電池單體可以為金屬空氣電池，如鋁?空氣電池和鋅?空氣電池等。電池電解液循環(huán)系統(tǒng)中的電池單體可以為機械式可

充的金屬空氣電池單體。機械式可充(機械式充電)是指金屬空氣電池單體中參與電化學(xué)反

應(yīng)的金屬板消耗完以后通過更換金屬板的方式實現(xiàn)金屬空氣電池的充電。

[0065] 本申請在結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上優(yōu)化了電解液循環(huán)系統(tǒng)，能夠提高不同電池單體的電解液含量的一致性，監(jiān)測電解液的壓力狀態(tài)，提高不同電池單體金屬陽極的消耗的一致性。

通過電解液循環(huán)控制系統(tǒng)的配合，可以提高電池堆內(nèi)電池單體放電的一致性，降低對電池

單體制造一致性的要求。

[0066] 以上所述是本申請的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的

保護范圍。