电池电堆单体和电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及电池电堆单体和电池。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，电池成为一种储电设备也备受关注。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。
3.然而，电池在工作时会释放热量，热量使电解液不断升温。在高温作用下，电解液会加速蒸发，导致电解液快速消耗，严重影响电池使用寿命。
4.针对现有技术中电池电解液蒸发消耗，影响电池使用寿命的问题，还未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电池电堆单体和电池，以解决现有技术中电池电解液蒸发消耗，影响电池使用寿命的问题。
6.为此，本实用新型实施例提供了如下技术方案：
7.本实用新型第一方面，提供了一种电池电堆单体，包括：反应区、气液分离区；所述气液分离区的上部为冷凝区，所述气液分离区的下部为液流区；所述气液分离区与所述反应区通过气液分离口连通，所述反应区产生的电解液蒸汽通过所述气液分离口进入所述气液分离区的上部，所述冷凝区将电解液蒸汽冷凝得到电解液，电解液通过所述液流区流回电解液箱。
8.可选地，所述冷凝区设置有热管，用于对所述电解液蒸汽进行冷凝。
9.可选地，所述反应区与所述气液分离区之间设置有隔断板；所述隔断板的上方设置有所述气液分离口。
10.可选地，所述反应区设置有进液口，电解液箱中的电解液通过所述进液口流入所述反应区。
11.可选地，所述冷凝区的顶部设置有防水透气层，用于排放氢气。
12.本实用新型第二方面，提供了一种电池，包括：具有多个第一方面中任一所述电池电堆单体。
13.可选地，任意相邻两个所述电池电堆单体之间设有间距。
14.可选地，所述电池电堆单体的一端设有供氧风扇，用于将热量吹走。
15.本实用新型实施例技术方案，具有如下优点：
16.本实用新型实施例提供了一种电池电堆单体和电池，其中，该电池电堆单体包括：反应区、气液分离区；该气液分离区的上部为冷凝区，该气液分离区的下部为液流区；气液分离区与反应区通过气液分离口连通，反应区产生的电解液蒸汽通过气液分离口进入气液
分离区的上部，冷凝区将电解液蒸汽冷凝得到电解液，电解液通过液流区流回电解液箱。通过本实用新型实施例解决了现有技术中电池电解液蒸发消耗，影响电池使用寿命的问题，本实用新型实施例可以对蒸发的电解液进行冷凝，使冷凝后的电解液流回电解液箱中，减少电解液的消耗，增加电池的使用寿命。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是根据本实用新型实施例电池电堆单体的剖面结构示意图；
19.图2是根据本实用新型实施例电池电堆单体的立体结构示意图；
20.图3是根据本实用新型实施例电池的立体结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本实用新型中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本实用新型中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此，本实用新型并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本实用新型所公开的原理和特征的最广范围相一致。
24.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
25.在本实用新型实施例中涉及，电池的电解液在工作过程中蒸发出来的电解液蒸汽是无数个小液滴聚集起来的水汽，其中夹杂着副反应的氢气。另外，电池循环管路是个密封环境，工作时水汽随着电解液在电池循环管路内流动，流经电解液箱、散热器、管路和电堆
处。
26.在本实施例中提供了一种电池电堆单体，可用于电池的电堆，图1是根据本实用新型实施例电池电堆单体的剖面结构示意图，如图1与图2所示，该电池电堆单体包括：反应区1、气液分离区2、该气液分离区2的上部为冷凝区3，该气液分离区2的下部为液流区4；气液分离区2与反应区1通过气液分离口5连通，该反应区1产生的电解液蒸汽通过该气液分离口5进入该气液分离区2的上部，冷凝区3将电解液蒸汽冷凝得到电解液，电解液通过液流区4流回电解液箱。具体地，在反应区1电解液蒸发，通过压力的作用，电解液蒸汽通过气液分离口5进入气液分离区2。通过气液分离区2上部冷凝区3的作用使得电解液蒸汽冷凝，电解液蒸汽冷凝后进入气液分离区2下部的液流区4，最终电解液通过液流区4内的出液口6流回电解液箱，进而延长电解液使用寿命。并且，图1所述电池单体不用于限定本实用新型，仅用于表明电池单体中各结构的关系。
27.通过上述实施例，现有技术中缺乏对电解液蒸汽的回收，导致电解液消耗较大，减少了电池使用寿命。在本实用新型实施例中区别于现有技术设计了一种电池电堆单体，可以在该电池电堆单体中将产生的电解液蒸汽进行冷凝并回收。这就解决了现有技术中电池电解液蒸发消耗，影响电池使用寿命的问题，本实用新型实施例可以对蒸发的电解液进行冷凝，使冷凝后的电解液流回电解液箱中，减少电解液的消耗，增加电池的使用寿命。
28.为了进一步说明气液分离区2的上部的冷凝区3，在一些可选的实施例中，冷凝区3设置有热管7，用于对电解液蒸汽进行冷凝。具体地，热导管7(或称热管7)是一种具有快速均温特性的特殊材料，其中空的金属管体，使其具有质轻的特点，而其快速均温的特性，使其具有优异的热超导性能，因此当电解液蒸汽进入冷凝区3后，热管7快速的将电解液蒸汽中的热量导出，使得电解液蒸汽液化。本领域技术人员应当知晓，通过热管7冷凝的方法不用于限定本实用新型实施例，其它的冷凝方法也在本实用新型保护范围之内。例如，冷凝区3还可以设置多组填充有循环水或者冷却液的冷却管，通过循环水或者冷却液的作用将电解液蒸汽冷凝。
29.在一些可选的实施例中，反应区1与气液分离区2之间设置有隔断板。通过设置隔断板将反应区1与气液分离区2下部的液流区4分隔开，防止反应区1的电解液通过液流区4的出液口6直接流出。
30.隔断板的上方设置有气液分离口5。通过在隔断板的高处设置气液分离口5可以使得电解液蒸汽快速进入冷凝区3。同时，气液分离口5可以将隔断板断开，也可以为在隔断板上开一个通孔，但不断开隔断板。本领域技术人员应当知晓，气液分离口5的形状不用于限定本实用新型，其它的形状也在本发明保护范围之内。例如，圆形的气液分离口5。
31.为了说明反应区1，在一些可选的实施例中，反应区1设置有进液口8，电解液箱中的电解液通过该进液口8流入反应区1。具体地，电解液从电解箱中流出，通过与反应区1相连接的管道流入反应区1，进而实现电解液循环流动。同时，在反应区1的顶部还设置有电池阴极10。
32.在一些可选的实施例中，冷凝区3的顶部设置有防水透气层9，用于排放氢气。具体地，由于反应区1还会产生氢气，因此氢气与电解液蒸汽一起通过气液分离口5，进入冷凝区3，在冷凝区3电解液蒸汽被冷凝后余下脱水的氢气，氢气通过防水透气层9离开电池电堆的单体。
33.在本实施例中还提供了一种电池，如图3所示，包括多个上述实用新型实施例中任一电池电堆单体。具体地，在该电池中包含了由多个电堆单体构成的电堆，通过每一个单体回收电解液，增加该电池的使用寿命。
34.在一些可选的实施例中，任意相邻两个电池电堆单体之间设有间距。具体地，在电池的电堆中相邻电池电堆单体之间存在空隙，这个空隙更加有利于散热，并且这个空隙与外界直接触，存在较多的氧气。
35.为了进一步说明电池电堆，在一些可选的实施例中，电池电堆单体的一端设有供氧风扇，用于将热量吹走。具体地，通过在相邻电池电堆单体之间设置供氧风扇可以将这两个电池电堆单体中热管7带出的热量吹走，使得冷凝区3中的电解液蒸汽快速冷凝，并且通过供氧风扇可以快速向相邻电池电堆单体之间的空隙中吹入氧气。
36.虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。