一種注液連通器及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬/空氣電池，具體的說是帶有電解液加注裝置的金屬/空氣電池堆及其使用方法。
【背景技術】
[0002]金屬/空氣電池是一種采用金屬鎂、鋁、鋅等作為陽極燃料，空氣中氧氣作為氧化齊U，堿液或鹽溶液作為電解質溶液的電化學反應裝置。鋅/空氣電池是一種典型的金屬/空氣電池。
[0003]我國金屬鋅儲量豐富、且價格低廉，因此鋅/空氣電池在我國通訊電源、野外應急電源、照明電源及儲備電源等可移動電源的諸多領域具有廣闊的應用前景。鋅/空氣電池具有能量密度高、安全性高、反應物和產物無污染、工作噪音低、儲存、運輸、攜帶安全方便且干態(tài)存儲性好等特點，其理論能量密度高達1350Wh/kg。鋅/空氣電池電極反應和電池總反應分別為:
[0004]陽極反應:Zn+20F— Zn0+H20+2e--1.25V(I)
[0005]陰極反應:l/202+H20+2e-—20F+0.401V (2)
[0006]電池總反應:Zn+l/202— ZnO+1.65V (3)
[0007]由上式可知，鋅/空氣電池在反應過程中消耗金屬鋅、空氣中的氧氣，生成氧化鋅。鋅/空氣電池在使用前，需將電解液(常為濃氫氧化鉀水溶液)加注至電池內，只有在充滿電解液的條件下，鋅/空氣電池才被激活，具備對外放電的能力。在鋅/空氣電池注液操作中，為使注液過程方便快捷，一般將若干單電池通過注液通道連接起來。當鋅/空氣電池串聯(lián)連接時，單電池間由于電解液的互通產生液體短路電流，該短路電流的產生不僅降低了電池性能，相鄰單電池間的高電壓也會對電極造成破壞。為了降低液體短路電流的影響，傳統(tǒng)的方法是采用延長單電池間流道，通過合理控制流道的截面積和長度使單電池間電解液流道內液體電阻保持在一定值，從而降低液體短路電流的影響。然而，通過延長流道來降低液體短路電流的方法存在以下缺點:
[0008](I)受電池空間和注液時間的限制，注液連通通道無法足夠長、足夠細，液體短路電流的影響依然存在；
[0009](2)長期使用后，注液連通通道易被鋅粉、陽極產物等堵塞，從而造成注液連通通道的失效。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明針對現(xiàn)有金屬/空氣電池的注液問題，提出一種帶有新型注液連通器的金屬/空氣電池堆及其使用方法。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下具體方式來實現(xiàn):
[0012]一種注液連通器，包括兩端密閉的圓形主管道、轉心和注液口 ；所述轉心置于主管道內部；所述轉心可相對主管道轉動，且轉心外壁面與所述主管道內壁面密封貼接；所述轉心為徑向截面為圓形或弧形管道，轉心的外徑與主管道內徑相同；所述徑向截面為圓形轉心側壁上和主管道側壁上分別設置有相對應的轉心通孔和主管道通孔；
[0013]所述轉心內表面和所述主管道內表面構成的中空連通通道為液體通道；通過所述轉心相對主管道的轉動控制所述液體通道與主管道通孔的連通與關閉；所述注液口與所述液體通道相通。
[0014]所述轉心包括轉心主體和轉心旋鈕；所述轉心旋鈕與轉心主體機械連接，且所述轉心旋鈕置于所述主管道一端的外部，通過轉心旋鈕的轉動可實現(xiàn)轉心主體相對于主管道的轉動。
[0015]所述轉心為圓形或弧形管道，轉心的外徑與主管道內徑或弧的內徑相同。
[0016]所述主管道通孔的數量為N，N為自然數。
[0017]所述主管道N個通孔處均設置有密封塞，可單獨實現(xiàn)所述注液通道每個主管道通孔的通斷。
[0018]所述注液口處設置有一密封蓋。
[0019]所述注液連通器的應用，注液連通器與金屬/空氣電池堆連接后可實現(xiàn)電解液的加注和排出。
[0020]所述注液連通器為金屬/空氣電池堆加注和排出電解液的方法，包括以下步驟，
[0021](I)將金屬/空氣電池堆的N個單體電池的電解液腔分別與注液連通器主管道通孔密閉連接；
[0022](2)將所述注液連通器注液口與電解液容器相連通；
[0023](3)旋轉所述轉心旋鈕，使所述注液連通器電解液注入口與所述轉心內的液體通道相連通，同時使所述液體通道與所述主管道通孔相連通；
[0024](4)電解液容器中的電解液依次通過注液連通器注液口、液體通道、主管道通孔進入單體電池的電解液腔；或，單體電池電解液腔中的電解液依次通過主管道通孔、液體通道和注液連通器注液口進入電解液容器；
[0025](5)待單體電池的電解液腔中的電解液注滿或排空后，再次旋轉所述轉心旋鈕，使注液連通器電解液注入口與所述轉心內的液體通道關閉，同時使所述液體通道與所述主管道通孔關閉；
[0026](6)將注液連通器注液口與裝有電解液的容器斷開，電解液加注或排出完畢。
[0027]與現(xiàn)有技術相比，實現(xiàn)注液過程的方便快捷并完全消除電池工作過程中短路電流的影響。本發(fā)明所述金屬/空氣電池堆的注排液方法具有以下優(yōu)點:本發(fā)明所述金屬/空氣電池堆注液連通器可通過機械結構控制單體電池注液口與注液連通器液體管道的通斷，摒棄傳統(tǒng)延長流道結構，使針對金屬/空氣電池組的注液時間縮短；同時，單電池間液體短路電流的影響完全消除，從而使金屬/空氣電池堆性能不因此降低；主管道通孔密封塞的設置可單獨實現(xiàn)某一單體電池電解液腔與液體通道的通斷，從而使電堆實際操作過程中更靈活，有利于電堆中單體電池的更換，使用性強。
【附圖說明】
[0028]圖1為金屬/空氣電池堆注液連通器主視圖；
[0029]圖2為金屬/空氣電池堆注液連通器俯視圖；
[0030]圖3為金屬/空氣電池堆注液連通器轉心及轉心旋鈕結構示意圖。
[0031]圖中，1.注液連通器主管道2.注液連通器注液口 3.轉心旋鈕4.主管道通孔5.單體電池6.轉心