【技术实现步骤摘要】
一种水下原位生物供电装置
:
[0001]本专利技术属于海洋新能源
,具体涉及一种底栖型和腔室型阳极复合的水下原位生物供电装置
。
技术介绍
:
[0002]底栖微生物燃料电池
(Benthic microbial fuel cell,BMFC)
是布放在海底
、
湖底
、
河底等沉积物
/
水体界面的生物原位供电装置,为水下低功耗监检测设备提供长期稳定的原位电能
。
目前,已有大量利用
BMFC
为水下传感器供电的研究
。
根据阳极在沉积物
/
水体界面的埋置方式,电池构型可分为两大类:
[0003]一是阳极埋置在沉积物中的底栖型阳极
BMFC。
例如,中国专利
201410054687.7
公开的一种利于实海使用的海底沉积层微生物燃料电池装置,电池正极位于海泥
/
海水界面以上,负极位于海泥
/
海水界面以下,正负极采用单层或多层中空的圆柱体金属框架结构,导电碳纤维刷均匀分布于金属框架周围,正负极电极材料为导电碳纤维刷,根据产电要求调整正负极导电碳纤维刷的比例,电池正负极之间的海泥
/
海水分界面设置衬板,根据海底沉积物的软硬程度和正负极之间的距离调整衬板的位置
、
尺寸和材料,正负极金属框架上带有参比电极和电缆密封装置,电池底部设有环氧玻璃钢纤维支撑棒作 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种水下原位生物供电装置,主体结构包括腔室型阳极及其顶部设置的阴极和底部设置的底栖型阳极,其特征在于,阴极与底栖型阳极通过连接件连接,腔室型阳极的主体结构包括主腔室及其顶部从下到上依次设置的格栅
、
底座和顶盖,阴极的主体结构包括顶部圆盘和底部圆盘及其二者之间设置的碳纤维刷,底栖型阳极的主体结构包括圆盘组及其底部设置的石墨棒
。2.
根据权利要求1所述的一种水下原位生物供电装置,其特征在于,顶盖上开设有导线孔和排气孔;顶部圆盘与底部圆盘通过空心管连接,顶部圆盘上开设有若干个阴极固定孔;圆盘组由钛片圆盘及其上下表面设置的
PVC
圆盘组成
。3.
根据权利要求2所述的一种水下原位生物供电装置,其特征在于,环形内空式结构的主腔室的顶部从下到上依次设置有圆形结构的格栅
、
底座和顶盖,格栅与底座之间的距离为
50
‑
200mm
,用于放置有机底物,顶盖的中心开设有导线孔,圆周处开设有排气孔,导线孔与排气孔的距离为
200
‑
400mm。4.
根据权利要求2所述的一种水下原位生物供电装置,其特征在于,圆形结构的顶部圆盘和底部圆盘的中心通过具有支撑作用的空心管连接,顶部圆盘上开设有
20
‑
80
个阴极固定孔,底部圆盘与阴极固定孔之间设置有
20
‑
80
个碳纤维刷,碳纤维刷通过钛片焊接固定在阴极固定孔中
。5.
根据权利要求2所述的一种水下原位生物供电装置,其特征在于,环形结构的圆盘组底部设置有若干个石墨棒
。6.
根据权利要求3所述的一种水下原位生物供电装置,其特征在于,主腔室
、
格栅
、
底座和顶盖的材质均为
PVC
,主腔室的高度为
400
‑
2000mm
,直径为
400
‑
1000mm
,厚度为5‑
10mm
,格栅的直径为
400
‑
800mm
,厚度为5‑
10mm
,均匀分布有
50
‑
100
个孔径为
φ
10
‑
20
小孔,底座上设置有
20
‑
100
个孔径为
φ
20
‑
60mm
阳极固定孔和
50
‑
100
个孔径为
10
‑
20mm
的透水孔,顶盖的直径为
500
‑
1200mm
,壁厚5‑
10mm
,导线孔的孔径为
φ
30
‑
60mm
,...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱峥辉,刘康楠,高海平,蔺存国,王少川,郑纪勇,
申请(专利权)人:洛阳船舶材料研究所中国船舶集团有限公司第七二五研究所,
类型:发明
国别省市:
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