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一种发电装置及其应用制造方法及图纸

技术编号:13252796 阅读:53 留言:0更新日期:2016-05-15 16:18
本发明专利技术公开了一种发电装置,具有用于在其内发生氧化还原反应的腔体,该腔体内设置有阳极电极和阴极电极,该腔体内填充有固体粉末状电解质,且腔体的体壁采用可变形材料制成。该发电装置腔体内不含有电解质溶液且可变形,因此轻巧、携带方便,当需要使用其发电时,只需往其中充入水或水溶液即可发电。本发明专利技术非常适合用于野外作业,基本上能够获得的水,均可使其发电,是一种很有开发潜力的新能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电装置,尤其涉及一种可充液、换液的便携式发电装置。
技术介绍
常规的发电装置需要有一个较大的内部空间来装载电解质溶液,因此这些发电装置具有较大的体积和较重的质量,然而生活中经常会遇到发电装置需要被携带的情况,特别是需要进行野外作业的情况。空气电池是一种高性能的环保型化学电源,阴极的活性物质为空气中的氧气,其中的电解质溶液为氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)或氯化钠(NaCl)的水溶液等。虽然空气电池使用了极易获得的氧气作为电极,但是这种发电装置仍不能克服现有技术的上述缺陷。因此如能开发一种体积小、质量轻、便于携带的发电装置会具有很好的应用前景。
技术实现思路
为实现上述目的,本专利技术提供了一种发电装置,该发电装置内具有用于在其内发生氧化还原反应的腔体,该腔体内设置有阳极电极和阴极电极,且该腔体内填充有固体粉末状电解质,该腔体的体壁采用可变形材料制成。上述发电装置腔体内不含有电解质溶液且可变形,因此轻巧、携带方便,当需要使用其发电时,只需往其中充入水或水溶液即可溶解其中的电解质粉末,从而溶解后即可发电。进一步,所述发电装置具有通入所述腔体的注液孔,用于向所述腔体充注水或水溶液。优选地,所述腔体内被设置为真空,以最大限度地缩小腔体以及发电装置的体积,便于携带,当所述腔体内被注入水或水溶液后,该腔体体积自动膨胀形成工作状态。在本专利技术的一种较佳实施方式中,所述可变形材料为弹性材料,注入液体后会被拉伸膨胀;在本专利技术的另一种较佳实施方式中,所述腔体的体壁具有预设的形状,当腔体被抽真空时,所述腔体被压缩为薄片状,当腔体内被注液后,所述腔体膨胀成所需的形状;在本专利技术的又一较佳实施方式中,所述腔体为折叠式,抽完真空后可高度压缩便于携带。优选地,所述阳极电极为以铝为基材的合金材料,所述阴极电极的活性物质为空气中的氧气,阴极电极的载体为石墨棒;该发电装置可以采用现有的铝空气电池的结构设计;该铝空气电池的发电原理如下式所示:阴极:O2+2H2O+e-→4OH-阳极:Al–3e-→Al3+(酸性溶液)Al3++3OH-→Al(OH)3↓(中性溶液)Al3++4OH-→Al(OH)4-(碱性溶液)总反应:4Al+3O2+12H+→4Al3++6H2O(酸性溶液)4Al+3O2+6H2O→4Al(OH)3↓(中性溶液)4Al+3O2+6H2O+4OH-→4Al(OH)4-↓(碱性溶液)进一步,所述发电装置还具有可封闭的开口,该开口一方面连通注液孔,用于注液,另一方面一旦该开口被打开,空气便会流入该发电装置的腔体,从而为阴极电极提供氧气。优选地,所述电极的表面具有若干凹槽,可在电极周围形成微环境中电子流的涡流,去除电极周边的短暂“钝化”现象,使电极始终保持“新鲜”状态。在本专利技术的一种较佳实施方式中,所述电极表面为蜂窝状;在本专利技术的另一较佳实施方式中,所述电极表面具有类似于高尔夫球表面的凹坑。优选地,所述固体粉末状电解质为混合盐;所述混合盐的主要成分包括:氯化钠、氯化钾、氯化镁和氯化亚铁;所述混合盐在加入水后形成的工作电解液内主要成分的质量百分含量优选为:氯化钠1~3.5%、氯化钾2~13%、氯化镁1~11%、氯化亚铁0.1~0.15%。进一步优选地,所述固体粉末状电解质采用多孔材料包装后置入所述腔体内,以使固体粉末不会因发电装置被搬运而四处分散,所述多孔材料可以是滤纸、丝绸、塑料制品等,优选为无纺布。优选地,所述发电装置内具有多个相对独立的腔体,该发电装置的总电压为所述多个腔体的电压之和。在本专利技术的一种较佳实施方式中,所述发电装置的总电压为5V,每个独立腔体产生1V的电压,共设置5个独立腔体;在本专利技术的另一较佳实施方式中,所述发电装置的总电压为12V,每个独立腔体产生1V的电压,共设置12个独立腔体。进一步地,所述发电装置内的电解质溶液可更换,且所述铝合金电极也可更换,因而该发电装置可重复使用。本专利技术的发电装置出厂时保持完全干燥状态,成本低、体积小、重量轻,重量不及当今同等容量的主流蓄电发电装置的1/10,抽完全真空,高度压缩,便于携带。特别适合用于野外作业,在野外需要用电时加入任何水样液体使混合盐电解质溶解,无需从电网充电,注入水后即可工作,并可保持稳定输出电压,直至阳极用完,更换新的阳极后可继续供电。作为野外作业的发电装置用途广泛,如照明、电视、广播、通讯、导航设备、小功率交通工具(渔船、救生艇,残疾人用车)、报警救生设备、信号灯,车、船载便携电源、应急电源或备用电源,也可根据需要小型化或大型化,可设置成地面固定电站或海上漂浮电站。本专利技术由于不含水,因此性质稳定,在未开封期间保质期长,可以保存50年甚至更长,且使用的电解质盐无辐射、无腐蚀、无污染,没有排放物,不污染环境。启用时获取电能操作简单,取材方便,基本上能够获得的水,哪怕是污水(稍作沉淀)即可使用,甚至人畜尿液均可使其发电,是一种很有开发潜力的新能源。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个较佳实施例的剖面结构示意图;图2是本专利技术的一个方形实施例压缩时的结构示意图;图3是图2实施例膨胀时的结构示意图;图4是本专利技术的一个圆形实施例压缩时的结构示意图;图5是图4实施例膨胀时的结构示意图;图6是本专利技术的一个扇形施例压缩时的结构示意图;图7是图6实施例膨胀时的结构示意图;图8是本专利技术的一个折叠实施例压缩时的结构示意图;图9是图8实施例拉伸时的结构示意图。具体实施方式图1为本专利技术的一个实施例的剖面示意图,显示了所示发电装置的腔体内的结构,在该发电装置的腔体1内设置有阳极电极和阴极电极,且填充有固体粉末状电解质,在本实施例中所示固体粉末状电解质被装有电解质包2内,此种包装可防止电解质因发电装置的晃动而四处分散,该电解包的包装材料为多孔材料,可以是滤纸、丝绸、塑料制品等,例如无纺布。当水注入腔体后,所述固体粉末状电解质会溶解并流出包装袋,类似于袋泡茶的溶解方式。本专利技术的电解质粉末被充入的水或水溶液溶解后即可发电。本实施例的发电装置还具有盖子3,盖子3用于关闭注液孔,该发电装置出厂时其内部腔体1被抽真空,并被密封,该密封可以是通过所述盖子3,也可以另设其它密封装置。当需要使用其发电时,只需将盖子3打开,往所述腔体1中充入水或水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电装置,所述装置具有用于在其内发生氧化还原反应的腔体,所述腔体内设置有阳极电极和阴极电极,其特征在于所述腔体内填充有固体粉末状电解质,且所述腔体的体壁采用可变形材料制成,所述发电装置还具有通入所述腔体的注液孔。

【技术特征摘要】
1.一种发电装置,所述装置具有用于在其内发生氧化还原反应的腔体,所述腔体内设
置有阳极电极和阴极电极,其特征在于所述腔体内填充有固体粉末状电解质,且所述
腔体的体壁采用可变形材料制成,所述发电装置还具有通入所述腔体的注液孔。
2.如权利要求1所述的发电装置,其特征在于所述腔体内被设置为真空。
3.如权利要求1或2所述的发电装置,其特征在于可变形材料为弹性材料。
4.如权利要求1或2所述的发电装置,其特征在于所述腔体的体壁具有预设的形状,
当腔体被抽真空时,所述腔体被压缩为薄片状,当腔体内被注液后,所述腔体膨胀成
所需的形状。
5.如权利要求1所述的发电装置,其特征在于所述阳极电极为以...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘子恒
申请(专利权)人:潘子恒
类型:发明
国别省市:上海;31

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