一种氯镁燃料电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氯镁燃料电池，包括一种氯镁燃料电池，包括电池本体、氯气储存气化系统和电解液循环再生系统，所述电解液循环再生系统包括过滤器、萃取搅拌器、水净化器、静置器和电解液储存罐，所述静置器的外侧连通有电解液储存罐，且电解液储存罐的外侧安装有第二动力泵。一种氯镁燃料电池的电池本体，包括电池外壳和氯气通道，所述电池外壳的内部设置有阴极膜组件，且阴极膜组件的内部设置有镁合金阳极板，所述电池外壳的内部中间固定有电池中轴。该氯镁燃料电池，以性能优良的多元镁合金为阳极，电化学转化率高，电化学反应均匀，电流电压稳定；以氯气作为氧化剂，电极电势高，成本较低，能量密度高。

A magnesium chloride fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种氯镁燃料电池
本技术涉及新型燃料电池
，具体为一种氯镁燃料电池。
技术介绍
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。而电能作为最主要的二次能源，随着经济的飞速发展，人类对电能的需求越来越大，这也促进了电能行业的转型升级。目前，市场上应用最多的是锂离子电池，因其自放电小、比容量高、循环性能好和环境友好等优点，发展迅速，技术相对成熟。然而地球上锂资源有限，锂离子电池成本较高，比能量过低，并存在安全性问题，无法达到纯电动汽车的要求。镁被广泛用作电池材料，是仅次于锂的高能电池阳极材料。与氢燃料电池相比，镁燃料电池比能量高、使用安全方便、燃料易于储运、可使用温度范围广，加之镁储量丰富，不仅是地壳中含量最丰富的金属元素之一，也是海水中第二大化学元素，大大降低电池成本，具有广阔的应用前景。由于镁化学性质活泼，在中性盐电解质中活性较高，但是以氧气和过氧化氢作为氧化剂在中性盐电解液中会被电化学催化还原为氢氧根离子，产生氢氧化镁沉淀，导致电池失效，而且氧电极的开路电压(无电流流过时的电极电势)比其热力学值负0.4V，有电流流过时将出现严重的极化，加之普通镁合金做阳极时会因表面杂质导致微电池反应，即发生自腐蚀反应，导致电池的实际开路电压降低，阳极效率降低，寿命缩短。此外，还有镁-海水溶解氧燃料电池等，但由于海水中溶解的氧含量有限，这种燃料电池效率很低，无法满足大动力电池需要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种氯镁燃料电池，以解决上述
技术介绍
提出的目前市场上一些电池成本较高，比能量过低，并存在安全性问题，使用寿命短的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种氯镁燃料电池，包括电池本体、氯气储存气化系统和电解液循环再生系统，所述电池本体的外侧连接有热交换器，且热交换器的外侧设置连接有储氯罐，所述热交换器的外侧通过第一动力泵与过滤器相连接，所述过滤器的外侧连接有萃取搅拌器，且萃取搅拌器的外侧连通有水净化器和静置器，所述静置器的外侧连通有电解液储存罐，且电解液储存罐的外侧安装有第二动力泵，所述过滤器、萃取搅拌器、水净化器、静置器和电解液储存罐组成电解液循环再生系统，且萃取搅拌器、水净化器和静置器组成构成循环回路。优选的，所述热交换器和储氯罐组成氯气储存气化系统，且储氯罐中的氯气为液态状。优选的，所述静置器、热交换器和萃取搅拌器的体积比为1:1:1，且热交换器、萃取搅拌器和静置器之间的液体流动驱动力均采用压力驱动。优选的，还包括电池外壳和氯气通道，所述电池外壳的内部设置有阴极膜组件，且阴极膜组件的内部设置有镁合金阳极板，所述电池外壳的内部中间固定有电池中轴，且电池中轴的外侧固定有隔板，所述隔板与阴极膜组件之间设置有电解液池，所述阴极膜组件与电池外壳之间设置有氯气通道。优选的，所述电池外壳是具有容置空间的圆柱形或矩形壳体，电池外壳是采用耐氯离子腐蚀不锈钢，其内壁涂覆有一层绝缘材料。优选的，所述镁合金阳极板设置为多孔曲面结构。优选的，所述电池中轴和电池外壳之间为固定连接，且电池中轴内部连通电解液池，隔板均匀地排布在电池中轴的外侧，可任意组合和更换。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该氯镁燃料电池，以性能优良的多元镁合金为阳极，电化学转化率高，电化学反应均匀，电流电压稳定；以氯气作为氧化剂，电极电势高，成本较低，能量密度高；(1)采用的镁合金阳极性能优良，能显著提高电池阳极的电化学转化率和利用率；(2)该燃料电池以氯气作为氧化剂，与阴极薄膜组件共同构成电池反应阴极，又称氯气电极，该电极电势较高，可增大电池的开路电压；(3)所述的阴极薄膜组件由防水透气层、催化层和导电层组成，既能使氯气穿过与镁合金阳极发生电化学反应产生电势，又能防止电解液渗出；(4)所提供的电解液为中性盐非水溶液电解液，可有效减缓镁的自腐蚀效应，提高氯镁燃料电池的效率。附图说明图1为本技术一种氯镁燃料电池装置示意图；图2为本技术一种氯镁燃料电池本体圆形结构示意图；图3为本技术一种氯镁燃料电池本体方形结构示意图。图中：1、电池本体；2、热交换器；3、储氯罐；4、第一动力泵；5、过滤器；6、萃取搅拌器；7、水净化器；8、静置器；9、电解液储存罐；10、第二动力泵；11、电池外壳；12、阴极膜组件；13、镁合金阳极板；14、电池中轴；15、隔板；16、电解液池；17、氯气通道；18、氯气储存气化系统；19、电解液循环再生系统。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一请参阅图1-3，本技术提供一种技术方案：一种氯镁燃料电池，包括电池本体1、热交换器2、储氯罐3、第一动力泵4、过滤器5、萃取搅拌器6、水净化器7、静置器8、电解液储存罐9、第二动力泵10、氯气储存气化系统18和电解液循环再生系统19，电池本体1的外侧连接有热交换器2，且热交换器2的外侧设置连接有储氯罐3，热交换器2的外侧通过第一动力泵4与过滤器5相连接，过滤器5的外侧连接有萃取搅拌器6，且萃取搅拌器6的外侧连通有水净化器7和静置器8，静置器8的外侧连通有电解液储存罐9，且电解液储存罐9的外侧安装有第二动力泵10。热交换器2和储氯罐3组成氯气储存气化系统18，且储氯罐3中的氯气为液态状，氯气以液态形式储存，体积小、储量大、安全性好、使用便捷，热交换器2利用热电解质溶液与液氯之间的热量交换，既可实现液氯气化的功能，并通过功率控制器来调节氯气的导入量和导入速度；又能使溶解于电解液中的电极反应产物氯化镁析出，实现电解液的第一级净化。电解液循环再生系统19，包括热交换器2、过滤器5、萃取搅拌器6、水净化器7、静置器8和电解液储存罐9，其中热交换器2、萃取搅拌器6和静置器8体积比分别为1:1:1，经与液氯热交换冷却的电解液进入过滤器5进行过滤，然后在萃取搅拌器6中与纯水充分混合，氯化镁将从有机介质中交换到水中，混合液导入静置器8，两种液体自动分层，下层富水，上层溶液则是再生的电解质溶液，实现电解液的第二级净化；抽取再生电解质溶液进入电解液储存罐9，以备补充燃料电池所需的电解液，使电极反应持续进行。下层的水溶液则可排入水净化器7中，进行多次净化后提取出纯水，可对萃取搅拌器6中所需纯水进行供给。经多次循环后若再生电解液损耗，还可从外注入新的电解液到电解液储存罐9中，保证整个电池系统工作的稳定性。整个系统是间歇式工作，由电池电压监控系统给出信号，激活第一动力泵4和第二动力泵10，打开电池电解液排出口和氯气排出口的阀门，排出电解液。实施例二请参阅图1-3，本技术提供一种技术方案：一种氯镁燃料电池的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氯镁燃料电池，包括电池本体(1)、氯气储存气化系统(18)和电解液循环再生系统(19)，其特征在于：所述电池本体(1)的外侧连接有热交换器(2)，且热交换器(2)的外侧设置连接有储氯罐(3)，所述热交换器(2)的外侧通过第一动力泵(4)与过滤器(5)相连接，所述过滤器(5)的外侧连接有萃取搅拌器(6)，且萃取搅拌器(6)的外侧连通有水净化器(7)和静置器(8)，所述静置器(8)的外侧连通有电解液储存罐(9)，且电解液储存罐(9)的外侧安装有第二动力泵(10)，所述过滤器(5)、萃取搅拌器(6)、水净化器(7)、静置器(8)和电解液储存罐(9)组成电解液循环再生系统(19)，且萃取搅拌器(6)、水净化器(7)和静置器(8)组成构成循环回路。/n

【技术特征摘要】
1.一种氯镁燃料电池，包括电池本体(1)、氯气储存气化系统(18)和电解液循环再生系统(19)，其特征在于：所述电池本体(1)的外侧连接有热交换器(2)，且热交换器(2)的外侧设置连接有储氯罐(3)，所述热交换器(2)的外侧通过第一动力泵(4)与过滤器(5)相连接，所述过滤器(5)的外侧连接有萃取搅拌器(6)，且萃取搅拌器(6)的外侧连通有水净化器(7)和静置器(8)，所述静置器(8)的外侧连通有电解液储存罐(9)，且电解液储存罐(9)的外侧安装有第二动力泵(10)，所述过滤器(5)、萃取搅拌器(6)、水净化器(7)、静置器(8)和电解液储存罐(9)组成电解液循环再生系统(19)，且萃取搅拌器(6)、水净化器(7)和静置器(8)组成构成循环回路。


2.根据权利要求1所述的一种氯镁燃料电池，其特征在于：所述热交换器(2)和储氯罐(3)组成氯气储存气化系统(18)，且储氯罐(3)中的氯气为液态状。


3.根据权利要求1所述的一种氯镁燃料电池，其特征在于：所述静置器(8)、热交换器(2)和萃取搅拌器(6)的体积比为1:1:1，且热交换器(2)、萃取搅拌器(6)和静置器(8)之间的液体流动驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：权高峰，张钰雯茜，郭阳阳，尹颢，张虹桃，刘崇亮，鲁天慧，曾迎，尹冬弟，潘厚宏，
申请(专利权)人：成都天智轻量化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51