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一种金属燃料氧发电及还原装置制造方法及图纸

技术编号:30330073 阅读:25 留言:0更新日期:2021-10-10 00:33
一种金属燃料氧发电装置,发电机外壳内安置电解质箱,电解质箱通过循环水泵与上液管连接电池模块;电解质箱设有搅拌器;电解质箱通过金属粉沫加入管与金属粉沫加入口连接;电解质箱一侧通过电解质加入管连接设在发电机外壳上的电解质加入口;电解质箱下部设有放液口;电池模块通过氧气调节阀及氧管道连接氧气源,发电机外壳设有电源箱及辅助电源;放液口通过发电系统放液管、还原系统水泵、还原系统四通阀、还原系统上液管与还原系统连接;放电电流持续稳定,无噪音,无排放,零污染,操作简单,输出功率大,减小金属-氧电池自耗,安全可靠,可循环使用。可循环使用。可循环使用。

【技术实现步骤摘要】
一种金属燃料氧发电及还原装置


[0001]本专利技术属于燃料电池
,具体涉及一种金属燃料氧发电及还原装置。是以金属为燃料,以氧做为氧化剂,然后金属燃料在催化剂的作用下进行化学反应,进而将化学能转化为电能的一种电池。

技术介绍

[0002]在过去的若干年间,认识到全球能源正在减少引起了对识别电效率高的能量解决方案、同时也最小化通过释放有害废气而源于化石燃料的使用的环境影响的关注。燃料电池提供了这样有希望的发电手段,具有至少50%的电效率。当与热机相比时,燃料电池不发出有害的污染气体,从而使得它们更有利于环境保护。燃料电池包括阳极、阴极和电解质,该电解质使得离子电荷能够在阳极与阴极之间流动,同时电子被迫采用外部电通路从而提供供电。
[0003]通常根据所使用的电解质的类型(例如,固体氧化物燃料电池(SOFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC))或者根据其工作温度来对燃料电池进行分类。例如,SOFC具有大约700℃至1000℃的工作温度。温度变化可能出现在燃料电池上,并且可能对燃料电池使用寿命有负面影响、 同时也具有诸如提高燃料电池效率的正面效果。因此,燃料电池设计极其依赖于竞争因素 的折衷以达到良好的燃料电池效率和使用寿命。
[0004]燃料电池通过与氧气或其它氧化作用剂(即,氧化剂)的化学反应将来自燃料(即反应物)的化学能转换成电力。氢气是最常用的燃料,但也可以使用诸如天然气的碳氢化合物以及如甲醇等。但目前燃料电池也有许多缺点,比如:1、对安全性能要求很高。
[0005]2、.对密封要求很高。
[0006]3、成本比较高。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的不足,本专利技术目的是提供一种金属燃料氧发电及还原装置,本装置具有原材料可以循环使用,金属原料和电解质可以通过还原装置还原循环使用,实现零损失;绿色环保,本发电及还原装置采用全封闭状态在使用时没有任何排放及污染;本发电及还原装置制造工艺简单,成本低廉;本装置比能量大,比功率高,输出稳定,自耗较小;安全可靠,遇外部明火,短路,穿刺,撞击等情况时,都不会发生爆炸燃烧;本发电装置耗氧量很小等特点。本发电及还原装置对于航天事业、国防科技和现有的发电方法是有一定的创新,尤其对于缺氧及无氧区域是一种极大创新,如潜艇,航天等。
[0008]为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种金属燃料氧发电装置,包括发电装置外壳(25),发电机外壳(25)内安置电解质箱(6),电解质箱(6)通过循环水泵(7)与上液管(4)连接电池模块(3);电解质箱(6)设有
搅拌器(5);电解质箱(6)通过金属粉沫加入管(8)与金属粉沫加入口(9)连接;电解质箱(6)一侧通过电解质加入管(2)连接设在发电机外壳(25)上的电解质加入口(1);电解质箱(6)下部设有放液口(24);电池模块(3)通过氧气调节阀(19)及氧管道(22)连接氧气源,发电机外壳(25)设有电源箱(15)及辅助电源(20);放液口(24)通过发电系统放液管(48)、还原系统水泵(49)、还原系统四通阀(50)、还原系统上液管(47)与还原系统连接;还原装置也可以独立于发电装置之外,此还原装置如此设置有利于电解质混合液还原,不受发电装置制约,可以在任何地方进行原材料还原再利用。
[0009]所述的氧气源为储氧罐(23))或制氧装置。
[0010]所述的储氧罐(23)连接的氧管道(22)设有氧加注口(21)。
[0011]所述的制氧装置由制氧剂加注口(26)、氧干燥箱(27)、制氧剂储存罐(28)、制氧调节阀(29)及制氧发生器(30)组成;氧干燥箱(27)连接制氧发生器(30),制氧剂储存罐(28)下方通过制氧调节阀(29)连接制氧发生器(30);制氧发生器(30)与氧干燥箱(27)之间设有管路,制氧发生器(30)设有制氧剂加注口(26)。
[0012]所述的制氧剂储存罐(28)下方漏斗设有制氧调节阀(29)。
[0013]所述的电源箱(15)设有电源输出(10)、电压输出指示(11),电流输出指示(12)、联动氧调节阀A(16)、欠压带灯开关(13)、工作指示灯(14)、启动按钮(17)及清洗按钮(18);所述的氧调节阀A(16)、氧调节阀B(19)、氧调节阀C(29)为联动调节;输出电压指示(11)和输出电流指示(12)分别与电源输出端(10)连接,用于指示发电装置输出的电压和电流;欠压带灯开关(13)的开关部分连接在辅助电源(50)输出端,是电源的工作开关,打开欠压带灯开关(13),灯亮时表示欠压需按动启动按钮(17),灯灭时表示正常工作,停止按动启动按钮(17),同时关闭欠压带灯开关(13);欠压带灯开关(13)的指示灯连接在电源输出端(10),用于检测输出电压和指示启动按钮(17)工作;工作指示灯连接在电源输出端(10)上,用于指示发电装置是否正常工作;启动按钮分别连接备用电源(20)、搅拌器(5)和循环水泵(7),当初次使用发电装置时按下启动按钮(17),使循环泵(7)、搅拌器(5)工作,将电解质和金属粉沫泵到电源模块(3)中,使发电装置开始工作;氧调节阀A(16)、氧调节阀B(19)、氧调节阀C(29)是一个联动装置,只需氧调节阀A(16)就可以同时调节氧调节阀B(19)、氧调节阀C(29),以调节发电装置的供氧量,从而使装置正常工作;发电装置正常工作时通过辅助电源(20)自带充电器给辅助电源(20)充电,以确保下次使用。
[0014]所述的电池模块(3)由电源模块氧进气口(34)、电源模块外壳(32)、电池单体(33)、电源模块上液管(51)、电源模块水泵(46)及电池单体输出线(35)组成;电源模块外壳(32)内部设有电池单体(33);电池单体(33)上方连通,连接电源模块氧进气口(34),电源模块外壳(32)下方通过电源模块水泵(7)连接电源模块上液管(51),电源模块上液管(51)连接电源模块外壳(32)上方。
[0015]所述的电池单体(33)由电源模块外壳(32)内设有单体电池正极框架(37);单体电池正极框架(37)插入单体电池正极板(38)、单体电池隔膜(39)及单体电池负极集流体(40);电源模块外壳(32)上方设有单体电池氧进气口(36)。
[0016]所述还原系统是由还原系统外壳(41)、还原系统正极板(43)、还原系统负极板(44)、还原系统水泵(49)、还原系统四通阀(50)、还原系统上液管(47)、发电系统放液管(48)及还原系统绞杀器(42)组成,还原系统外壳(41)中部设有还原系统绞杀器(42),还原系
统绞杀器(42)两侧设有还原系统正极板(43)、还原系统负极板(44),还原系统外壳(41)下方设有还原系统放液阀(45);还原系统通过还原系统水泵(49)、还原系统四通阀(50)、还原系统上液管(47)、发电系统放液管(48)与发电系统连接,还原系统也可以独立于发电系统之外,单独使用。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属燃料氧发电装置,包括发电装置外壳(25),其特征在于,发电机外壳(25)内安置电解质箱(6),电解质箱(6)通过循环水泵(7)与上液管(4)连接电池模块(3);电解质箱(6)设有搅拌器(5);电解质箱(6)通过金属粉沫加入管(8)与金属粉沫加入口(9)连接;电解质箱(6)一侧通过电解质加入管(2)连接设在发电机外壳(25)上的电解质加入口(1);电解质箱(6)下部设有放液口(24);电池模块(3)通过氧气调节阀(19)及氧管道(22)连接氧气源,发电机外壳(25)设有电源箱(15)及辅助电源(20);放液口(24)通过发电系统放液管(48)、还原系统水泵(49)、还原系统四通阀(50)、还原系统上液管(47)与还原系统连接。2.根据权利要求1所述的一种金属燃料氧发电装置,其特征在于,所述的氧气源为储氧罐(23))或制氧装置。3.根据权利要求2所述的一种金属燃料氧发电装置,其特征在于,所述的储氧罐(23)连接的氧管道(22)设有氧加注口(21)。4.根据权利要求2所述的一种金属燃料氧发电装置,其特征在于,所述的制氧装置由制氧剂加注口(26)、氧干燥箱(27)、制氧剂储存罐(28)、制氧调节阀(29)及制氧发生器(30)组成;氧干燥箱(27)连接制氧发生器(30),制氧剂储存罐(28)下方通过制氧调节阀(29)连接制氧发生器(30);制氧发生器(30)与氧干燥箱(27)之间设有管路,制氧发生器(30)设有制氧剂加注口(26)。5.根据权利要求4所述的一种金属燃料氧发电装置,其特征在于,所述的制氧剂储存罐(28)下方漏斗设有制氧调节阀(29)。6.根据权利要求1所述的一种金属燃料氧发电装置,其特征在于,所述的电源箱(15)设有电源输出(10)、电压输出指示(11),电流输出指示(12)、联动氧调节阀A(16)、欠压带灯开关(13)、工作指示灯(14)、启动按钮(17)及清洗按钮(18);所述的氧调节阀A(16)、氧调节阀B(19)、氧调节阀C(29)为联动调节;输出电压指示(11)和输...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐杨
申请(专利权)人:徐杨
类型:发明
国别省市:

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