本发明专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种利用离子交换膜和微流体技术的多电解液结构电池，包括阳极板、阴极板以及电解液，所述电解液包括阳极电解液、阴极电解液以及桥电解液，还包括分别用于输送阳极电解液、阴极电解液以及桥电解液流动的阳极管道、阴极管道和桥管道，所述阳极板与阳极管道连通并与阳极电解液接触，所述阴极板与阴极管道连通并与阴极电解液接触，所述阳极板、阴极板分别与阳极电解液、阴极电解液接触并发生电化学反应，所述桥电解液分别与阳极电解液、阴极电解液选择性的传导离子，不仅极大的拓展了电池阴、阳极材料的选择范围，而且有利于电池阴、阳极的电化学反应同时达到最佳状态，显著提高其电化学性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及电池
，具体设及一种利用离子交换膜和微流体技术的多电解 液结构电池。
技术介绍
电池度attery)指盛有电解质溶液和金属电极W产生电流的杯、槽或其他容器或 复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置，利用电池作为能量来源，可W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，不受外界气候和溫度的影响，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。 阳00引 目前，市场上已商业化的电池，如裡离子电池、铅酸电池、儀锋电池W及金属空气 电池，主要W单电解液为主。然而单电解液的电池结构存在两大技术问题：（1)由于电池 的阴极、阳极均直接插入同一电解液中，因此电池阴极、阳极材料必须同时与该单电解液兼 容，在开发新电池时，大大限制了电池阴极、阳极材料的选择范围；（2)单电解液的成分和 浓度很难保证电池使用过程中阴极和阳极的电化学反应同时达到最佳状态（最大活性）， 不利于电池发挥其最佳的电化学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足提供一种利用离子交换膜和微流体技术 的多电解液结构电池，不仅极大的拓展了电池阴、阳极材料的选择范围，而且有利于电池 阴、阳极的电化学反应同时达到最佳状态，显著提高其电化学性能。 阳〇化]本专利技术通过W下技术方案实现该目的： 一种利用离子交换膜和微流体技术的多电解液结构电池，包括阳极板、阴极板W 及处于流动状态的电解液，所述电解液包括阳极电解液、阴极电解液W及桥电解液，还包括 分别用于输送阳极电解液、阴极电解液W及桥电解液的阳极管道、阴极管道和桥管道，所述 阳极板与阳极管道连通并与阳极电解液接触，所述阴极板与阴极管道连通并与阴极电解液 接触，所述桥管道在对应于阳极板、阴极板处分别与阳极管道、阴极管道连通构成一离子传 导内腔，所述桥管道与阳极管道的连通处或桥管道与阴极管道的连通处设置有离子交换 膜。 作为优选的方案，所述桥管道与阳极管道的连通处设置有阳离子交换膜。 作为另一优选的方案，所述桥管道与阴极管道的连通处设置有阴离子交换膜。 其中，所述阳极电解液、阴极电解液W及桥电解液在离子传导内腔中的流向相同， 且呈分层流动状态。 其中，所述阳极板与阳极电解液兼容，所述阴极板与阴极电解液兼容。 作为优选的方案，所述阳极板为锋片，所述阴极板为空气电极。 作为优选的方案，所述阳极电解液为KOH溶液，所述阴极电解液为盐酸溶液。 作为进一步优选的方案，所述KOH溶液的浓度为I~6mol/L。 作为进一步优选的方案，所述盐酸溶液的浓度为1~6mol/L。 阳015] 作为优选的方案，所述桥电解液为浓度为1~4mol/L的氯化钟溶液。 相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术的利用离子交换膜和微流体技术 的多电解液结构电池，包括阳极板、阴极板W及处于流动状态的电解液，所述电解液包括阳 极电解液、阴极电解液W及桥电解液，还包括分别用于输送阳极电解液、阴极电解液W及桥 电解液流动的阳极管道、阴极管道和桥管道，所述阳极板与阳极管道连通并与阳极电解液 接触，所述阴极板与阴极管道连通并与阴极电解液接触，所述桥管道在对应于阳极板、阴极 板处分别与阳极管道、阴极管道连通构成一离子传导内腔，所述桥管道与阳极管道的连通 处、桥管道与阴极管道的连通处可设置有离子交换膜，所述阳极板、阴极板分别与阳极电解 液、阴极电解液接触并发生电化学反应，所述桥电解液分别与阳极电解液、阴极电解液选择 性的传导离子，不仅极大的拓展了电池阴、阳极材料的选择范围，而且有利于电池阴、阳极 的电化学反应同时达到最佳状态，显著提高其电化学性能。【附图说明】 图1为实施例1的S电解液结构的新型电池的结构示意图。 图2为实施例2的S电解液结构的新型电池的结构示意图。 图3为实施例3的S电解液结构的新型电池的结构示意图。 图4为实施例4的S电解液结构的新型电池的结构示意图。 图5为实施例5的S电解液结构的新型电池的结构示意图。 阳02引图中：1-阳极板，2-阴极板，3-阳极电解液，4-阴极电解液，5-桥电解液，6-阳离 子交换膜，7-阴离子交换膜，8-多孔隔膜。【具体实施方式】 W下结合附图及具体实施例对本专利技术进行详细描述。 实施例1。如图1所示，本实施例的一种利用离子交换膜和微流体技术的=电解液结构电 池，包括阳极板1、阴极板2化及电解液，所述电解液包括阳极电解液3、阴极电解液4化及 桥电解液5,还包括分别用于输送阳极电解液3、阴极电解液4 W及桥电解液5的阳极管道、 阴极管道和桥管道，所述阳极板1与阳极管道连通并与阳极电解液3接触，所述阴极板2与 阴极管道连通并与阴极电解液4接触，所述桥管道在对应于阳极板1、阴极板2处分别与阳 极管道、阴极管道连通构成一离子传导内腔，所述桥管道与阳极管道的连通处或/和桥管 道与阴极管道的连通处设置有离子交换膜。 本实施例的桥管道与阳极管道的连通处设置有阳离子交换膜6，所述阳离子交换 膜6选择性的传导离子，使得所述桥电解液5成为离子传导的通道，实现阳极板1与阳极电 解液3发生电化学反应，阴极板2与阴极电解液4发生电化学反应。 本实施例中所述阳极电解液3可处于非流动状态，而桥电解液5与阴极电解液4 处于流动状态且流向相同，在桥管道与阴极管道的连通处呈分层流动状态。 阳02引本实施例的电池阴极和阳极材料不需要同时与一种电解液兼容，相反，本实施例 的阴极板2只需与阴极电解液4兼容，所述阳极板I只需与阳极电解液3兼容，从而在开发 新的电池体系时，极大地拓宽了阴极和阳极材料的选择范围；可W分别调整阳极电解液3、 阴极电解液4的成分和浓度来保证电池在使用过程中阳极板1和阴极板2参与的电化学反 应同时达到最佳状态（最大活性），从而显著提高电池的电化学性能。 其中，所述阳极电解液3、阴极电解液4 W及桥电解液5在离子传导内腔中的流向 相同，且呈分层流动状态，为了保证电解液处于层流状态而不发生端流现象，可通过雷诺数 Re的范围确定各电解液的流动速度，所述各电解液的流动速度有累体进行控制。 Re=PVd/y 其中，V、P、y分别为电解液的流速、密度与黏性系数，d为一特征长度，例如电解 液流过圆形管道，则d为管道的当量直径。 其中，本实施例的多电解液结构电池中，所述阳极电解液3处于静止状态，所述桥 电解液5和阴极电解液4流速相同，均为0. 065ml min 1。 其中，所述阳极板I与阳极电解液3兼容，所述阴极板2与阴极电解液4兼容，解 决了现有技术中阳极材料、阴极材料必须同时与单电解液兼容，而导致的限制材料选择的 技术问题。 作为优选的方案，所述阳极板1为锋片，所述阴极板2为空气电极。 作为优选的方案，所述阳极电解液3为KOH溶液，所述阴极电解液4为盐酸溶液。 作为进一步优选的方案，所述KOH溶液的浓度为4mol/当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用离子交换膜和微流体技术的多电解液结构电池，包括阳极板、阴极板以及电解液，其特征在于：所述电解液包括阳极电解液、阴极电解液以及桥电解液，还包括分别用于输送阳极电解液、阴极电解液以及桥电解液的阳极管道、阴极管道和桥管道，所述阳极板与阳极管道连通并与阳极电解液接触，所述阴极板与阴极管道连通并与阴极电解液接触，所述桥管道在对应于阳极板、阴极板处分别与阳极管道、阴极管道连通构成一离子传导内腔，所述桥管道与阳极管道的连通处或/和桥管道与阴极管道的连通处设置有离子交换膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘富德，郑大伟，
申请(专利权)人：广州道动新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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