鋁合金電極導(dǎo)電連接12和鋁合金電極集流體2包裹在其中，鋁合金電極絕緣封裝18與由空氣電極6和單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室外殼5-1形成的腔體一起構(gòu)成一密閉腔體；單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7、單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1、虹吸管15、積液槽14、單體鋁-空氣燃料電池回液流道9-1、單體鋁-空氣燃料電池出液口 9、氣流通道16和排氣口 11均設(shè)置在單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室外殼5-1上；單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7與單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1相連，單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1與虹吸管15相連，虹吸管15與積液槽14相連，積液槽14與單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5相連，單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5與單體鋁-空氣燃料電池回液流道9-1相連，單體鋁-空氣燃料電池回液流道9-1與單體鋁-空氣燃料電池出液口 9相連，單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5與氣流通道16相連，氣流通道16與排氣口 11相連；鋁合金電極集流體連接孔2-1用于實現(xiàn)鋁合金電極集流體2和導(dǎo)電連接片4之間的連接，集流體連接支撐17用于支撐鋁合金電極集流體2和導(dǎo)電連接片4之間的連接，空氣電極集流體連接孔3-1用于實現(xiàn)空氣電極集流體3和導(dǎo)電連接片4之間的連接。
[0077]根據(jù)需要，本實施例中的鋁合金電極集流體2、空氣電極集流體3、單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7、單體鋁-空氣燃料電池出液口 9、排氣口 11、鋁合金電極導(dǎo)電連接12、空氣電極6和鋁合金電極13可以設(shè)置在虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣電池反應(yīng)室5的不同位置。
[0078]實施例二:普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池的結(jié)構(gòu)
[0079]普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池，見圖4、圖6、圖7、圖10和圖13，由單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室外殼5-1、鋁合金電極13、鋁合金電極集流體2、鋁合金電極集流體連接孔2-1、集流體連接支撐17、鋁合金電極絕緣封裝18、鋁合金電極導(dǎo)電連接12、空氣電極6、空氣電極集流體3、空氣電極集流體連接孔3-1、單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5、位于單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)的電解液、單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7、單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1、單體鋁-空氣燃料電池出液口 9、單體鋁-空氣燃料電池回液流道9-1、單體鋁-空氣燃料電池沖刷液進(jìn)液口 8、單體鋁-空氣燃料電池沖刷液流道8-1、單體鋁-空氣燃料電池沖刷液出液口 10、氣流通道16、排氣口 11構(gòu)成。普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池中的空氣電極數(shù)量可以是一個，見圖4，或者多個，見圖10，與之對應(yīng)的鋁合金電極的數(shù)量可以是I個，見圖5和圖12，或者多個，見圖11。
[0080]普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池的空氣電極集流體3上設(shè)置有空氣電極集流體連接孔3-1，空氣電極6與空氣電極集流體3相連并實現(xiàn)電導(dǎo)通，連接在一起的空氣電極6和空氣電極集流體3設(shè)置在單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室外殼5-1上，與單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室外殼5-1 —起構(gòu)成一腔體，形成單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5，電解液和鋁合金電極13均設(shè)置在該腔體內(nèi)；鋁合金電極集流體2上設(shè)置有鋁合金電極集流體連接孔2-1，鋁合金電極導(dǎo)電連接12將鋁合金電極集流體2和鋁合金電極13連接到一起并實現(xiàn)電導(dǎo)通，鋁合金電極絕緣封裝18將鋁合金電極導(dǎo)電連接12和鋁合金電極集流體2包裹在其中，鋁合金電極絕緣封裝18與由空氣電極6和單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室外殼5-1形成的腔體一起構(gòu)成一密閉腔體；單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7、單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1、單體鋁-空氣燃料電池回液流道9-1、單體鋁-空氣燃料電池出液口 9、單體鋁-空氣燃料電池沖刷液進(jìn)液口 8、單體鋁-空氣燃料電池沖刷液流道8-1、單體鋁-空氣燃料電池沖刷液出液口 10、氣流通道16和排氣口 11均設(shè)置在單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室外殼5-1上；單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7與單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1相連，單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1與單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5相連，單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5與單體鋁-空氣燃料電池回液流道9-1相連，單體鋁-空氣燃料電池回液流道9-1與單體鋁-空氣燃料電池出液口 9相連，單體鋁-空氣燃料電池沖刷液進(jìn)液口 8與單體鋁-空氣燃料電池沖刷液流道8-1相連，單體鋁-空氣燃料電池沖刷液流道8-1與單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5相連，此外，單體鋁-空氣燃料電池沖刷液流道8-1還與單體鋁-空氣燃料電池沖刷液出液口 10相連，單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5與氣流通道16相連，氣流通道16與排氣口 11相連；鋁合金電極集流體連接孔2-1用于實現(xiàn)鋁合金電極集流體2和導(dǎo)電連接片4之間的連接，集流體連接支撐17用于支撐鋁合金電極集流體2和導(dǎo)電連接片4之間的連接，空氣電極集流體連接孔3-1用于實現(xiàn)空氣電極集流體3和導(dǎo)電連接片4之間的連接。
[0081]根據(jù)需要，本實施例中的鋁合金電極13、鋁合金電極集流體2、空氣電極6、空氣電極集流體3、單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7、單體鋁-空氣燃料電池出液口 9、單體鋁-空氣燃料電池沖刷液進(jìn)液口 8、單體鋁-空氣燃料電池沖刷液出液口 10和排氣口 11可以設(shè)置在普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣電池反應(yīng)室5的不同位置。
[0082]實施例三:由虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池間電串聯(lián)組成電堆的結(jié)構(gòu)
[0083]將二個或更多的虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池間電串聯(lián)可以組成電堆以獲得高的輸出電壓和輸出功率。采用導(dǎo)電連接片4，分別將電堆中相鄰虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池的鋁合金電極集流體2和空氣電極集流體3通過鋁合金電極集流體連接孔2-1和空氣電極集流體連接孔3-1連接到一起，組成虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池電串聯(lián)電堆，見圖14和圖15。
[0084]本實施例中，也可采用導(dǎo)電連接片4，通過鋁合金電極集流體連接孔2-1和空氣電極集流體連接孔3-1，分別將電堆中相鄰虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池的鋁合金電極集流體2與鋁合金電極集流體2相連接、空氣電極集流體3和空氣電極集流體3相連接到一起，組成虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池電并聯(lián)電堆。
[0085]采用上述相同的連接方法，將其中的虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池?fù)Q成普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池，可以組成普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池電串聯(lián)電堆或者電并聯(lián)電堆。
[0086]此外，根據(jù)需要，還可將上述一定數(shù)量的電串聯(lián)電堆之間再電并聯(lián)構(gòu)成更大的電堆，也可將上述一定數(shù)量的電并聯(lián)電堆之間再電串聯(lián)組成更大的電堆。所述連接方式不僅適用于虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池，也適用于普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池。
[0087]實施例四:由虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池間電串聯(lián)電堆構(gòu)成集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其液流、氣流方式
[0088]由虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池間電串聯(lián)電堆構(gòu)成的集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)，見圖16，由鋁-空氣燃料電池電堆30、導(dǎo)電連接片4、電源輸出正極28、電源輸出負(fù)極29、總進(jìn)液管道19、進(jìn)液管道19-1、進(jìn)液分管道19-2、進(jìn)液泵21、總回液管道20、回液分管道20-1、儲液槽25、反應(yīng)室風(fēng)機27、反應(yīng)室風(fēng)道33、反應(yīng)室分風(fēng)道31、電堆風(fēng)機26、電堆風(fēng)道34、電堆風(fēng)道出風(fēng)口 32、氧氣轉(zhuǎn)換開關(guān)36、接氧氣口 37、支架35構(gòu)成。其中，鋁-空氣燃料電池電堆30由兩個或者更多的虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池以電串聯(lián)方式集成為一個整體?？傔M(jìn)液管道19和總回液管道20分別與儲液槽25相連。總進(jìn)液管道19的另一端與進(jìn)液泵21的進(jìn)液口相連。進(jìn)液泵21的出液口與進(jìn)液管道19-1相連，進(jìn)液管道19-1上設(shè)置有與電堆中虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池I數(shù)量相同的進(jìn)液分管道19-2，進(jìn)液分管道19-2分別與對應(yīng)虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7相連?？偦匾汗艿?0上設(shè)置有與電堆中虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池I數(shù)量相同的回液分管道20-1，回液分管道20-1分別與對應(yīng)虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池出液口 9相連。電堆風(fēng)機26的出風(fēng)口與電堆風(fēng)道34相連，電堆風(fēng)道34上設(shè)置有多個電堆風(fēng)道出風(fēng)口 32。電堆風(fēng)道出風(fēng)口 32位于鋁-空氣燃料電池電堆30中兩個相鄰虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池之間。此外，電堆風(fēng)道34上還設(shè)置有氧氣轉(zhuǎn)換開關(guān)36，轉(zhuǎn)換開關(guān)上還設(shè)置有接氧氣口 37。反應(yīng)室風(fēng)機27的出風(fēng)口與反應(yīng)室風(fēng)道33相連，反應(yīng)室風(fēng)道33上設(shè)置有與電堆中虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池I數(shù)量相同的反應(yīng)室分風(fēng)道31。反應(yīng)室分風(fēng)道31分別與對應(yīng)虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池的排氣口 11相連。儲液槽25上設(shè)置有支架35。
[0089]由虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池間電串聯(lián)構(gòu)成的集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)運行過程中，見圖1、圖2、圖3、圖8和圖16，儲液槽25中的電解液在進(jìn)液泵21的作用下流入總進(jìn)液管道19?？傔M(jìn)液管道19中的電解液在進(jìn)液泵21的作用下流入進(jìn)液管道19-1，之后再流入進(jìn)液分管道19-2，最后經(jīng)單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7流入單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1，繼而先后流經(jīng)虹吸管15、積液槽14之后流入單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5。單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)的電解液經(jīng)單體鋁-空氣燃料電池回液流道9-1由單體鋁空氣燃料電池出液口 9流入回液分管道20-1，再流入總回液管道20，最后返回儲液槽25，實現(xiàn)電解液循環(huán)以及系統(tǒng)溫度恒定。伴隨著虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)電極反應(yīng)的進(jìn)行，在單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)產(chǎn)生的沉淀物也隨著電解液的流動被帶出單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5，最終進(jìn)入儲液槽25。虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池間電串聯(lián)構(gòu)成的集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)運行過程中，電堆風(fēng)機26將空氣引入電堆風(fēng)道34，之后空氣再由電堆風(fēng)道出風(fēng)口 32進(jìn)入鋁-空氣燃料電池電堆，給電堆提供更多的空氣，提高集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)的輸出功率，此時氧氣轉(zhuǎn)換開關(guān)36接通電堆風(fēng)道34。為進(jìn)一步提高集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)的輸出功率，還可通過接氧氣口 37向電堆輸入氧氣，此時的氧氣轉(zhuǎn)換開關(guān)36接通接氧氣口 37。反應(yīng)室風(fēng)機27具有向外排風(fēng)和向內(nèi)鼓風(fēng)雙重功能。集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)運行過程中，見圖16，在反應(yīng)室風(fēng)機27的排風(fēng)力作用下，單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)產(chǎn)生的氣體經(jīng)氣流通道16，由排氣口 11進(jìn)入反應(yīng)室分風(fēng)道31，再經(jīng)反應(yīng)室風(fēng)道33由反應(yīng)室風(fēng)機排除到集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)之外。集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)停止運行時，隨著進(jìn)液泵21停止泵液，虹吸管15內(nèi)的電解液、單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)的電解液以及積液槽14內(nèi)的電解液在虹吸原理作用下反向流動，經(jīng)單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液流道7-1，由單體鋁-空氣燃料電池進(jìn)液口 7流入進(jìn)液分管道19-2，再流入進(jìn)液管道19-1。在此虹吸作用下單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)的電解液被排空，電解液中的沉淀物也被帶出單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5。集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)停止運行時，在反應(yīng)室風(fēng)機27的鼓風(fēng)力作用下，空氣被引入反應(yīng)室風(fēng)道33，再經(jīng)反應(yīng)室分風(fēng)道31由排氣口 11進(jìn)入氣流通道16，最后進(jìn)入單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)，實現(xiàn)單體鋁-空氣燃料電池反應(yīng)室5內(nèi)的降溫和干燥。
[0090]根據(jù)需要，也可將本實施例中的虹吸管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池電串聯(lián)電堆換成電并聯(lián)電堆，或者換成由一定數(shù)量的電串聯(lián)電堆之間再電并聯(lián)構(gòu)成的更大的電堆，或者換成由一定數(shù)量的電并聯(lián)電堆之間再電串聯(lián)構(gòu)成的更大的電堆。
[0091]根據(jù)需要，本實施例中的電源輸出正極28、電源輸出負(fù)極29、總進(jìn)液管道19、進(jìn)液管道19-1、進(jìn)液分管道19-2、進(jìn)液泵21、總回液管道20、回液分管道20_1、儲液槽25、反應(yīng)室風(fēng)機27、反應(yīng)室風(fēng)道33、反應(yīng)室分風(fēng)道31、電堆風(fēng)機26、電堆風(fēng)道34、電堆風(fēng)道出風(fēng)口 32和支架35可以設(shè)置在虹吸管結(jié)構(gòu)鋁-空氣燃料電池電堆30周圍不同的位置。
[0092]實施例五:由普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池間電串聯(lián)電堆構(gòu)成集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其液流、氣流方式
[0093]由普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池構(gòu)成的集成化鋁-空氣燃料電池系統(tǒng)，見圖17和圖18，由鋁-空氣燃料電池電堆30、導(dǎo)電連接片4、電源輸出正極28、電源輸出負(fù)極29、總進(jìn)液管道19、進(jìn)液泵21、進(jìn)液切換閥24、進(jìn)液管道19-1、進(jìn)液分管道19_2、總回液管道20、回液分管道20-1、單體鋁-空氣燃料電池回液分管道20-2、沖刷液進(jìn)液管道22、沖刷液進(jìn)液分管道22-1、沖刷液回液分管道23、儲液槽25、反應(yīng)室風(fēng)機27、反應(yīng)室風(fēng)道33、反應(yīng)室分風(fēng)道31、電堆風(fēng)機26、電堆風(fēng)道34、電堆風(fēng)道出風(fēng)口 32、支架35、氧氣轉(zhuǎn)換開關(guān)36、接氧氣口 37構(gòu)成。其中，鋁-空氣燃料電池電堆30由兩個或者更多的普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池I通過普通管結(jié)構(gòu)單體鋁-空氣燃料電池I之間的電串聯(lián)集成為