能量储存与转换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种能量储存与转换装置，包括：一壳体，包括一收容空间；隔膜，设于所述收容空间内；二次电池正极和二次电池负极，设于所述收容空间内；燃料电池正极和燃料电池负极，设于所述收容空间内，所述燃料电池正极电性连接于所述二次电池正极，所述燃料电池负极电性连接于所述二次电池负极；碱性电解液，形成于二次电池正极和二次电池负极之间以及二次电池正极和二次电池负极之间；氧气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池正极氧气；氢气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池负极氢气。该能量储存与转换装置同时具有燃料电池和二次电池的功能，且结构简单、成本低，解决了过度充电的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池领域，特别涉及一种能量储存与转换装置。
技术介绍
当前，人类正面临着资源估计和生存环境恶化的双重挑战。为此，世界各国正在努力研发新材料，推进低碳生活的新理念，促进人类社会由目前的高能耗、高消耗生活生产方式转向节能型、可循环的可持续发展方式。具体为大力推广清洁能源的应用，如太阳能、风能在发电领域的应用，以及使用混合动力汽车或纯电动汽车代替目前使用汽油的传统汽车。清洁能源和新型汽车的应用均离不开中大型储能电池和动力电池。在众多储能电池和动力电池中，二次电池和燃料电池具有广泛的应用前景，特别是应用于混合动力汽车中。二次电池体系较多，如镍氢电池、铅酸电池、液流电池和锂离子电池。二次电池的工作方式是，充电时将电能转换成化学能，放电时则将化学能转换成电能。燃料电池的工作方式是将化学能转换成电能。二者各有优缺点，与燃料电池相比，二次电池的功率较大，能量密度较低。而燃料电池正相反。在新兴的电池应用领域中，当二者作为电动车动力电池使用时，常常将二次电池与燃料电池集成起来使用，以充分利用二者的优点。现有技术中，二次电池与燃料电池通常都是采用外集成的方法集成在一起的，即二次电池模块与燃料电池模块分别制备，然后通过外部线路连接在一起。这种集成方法存在以下缺点线路复杂，成本高，而且二次电池在过度充电情况下，容易引起电池内部胀气、电极上活性物质脱落等。有鉴于此，有必要提供一种新型的能量储存与转换装置。
技术实现思路
本技术解决的技术问题在于提供一种能量储存与转换装置，该能量储存与转换装置同时具有燃料电池和二次电池的功能，且结构简单、成本低，解决了过度充电的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案一种能量储存与转换装置，包括一壳体，包括一收容空间；隔膜，设于所述收容空间内；二次电池正极和二次电池负极，设于所述收容空间内；燃料电池正极和燃料电池负极，设于所述收容空间内，所述燃料电池正极电性连接于所述二次电池正极，所述燃料电池负极电性连接于所述二次电池负极；碱性电解液，形成于二次电池正极和二次电池负极之间以及二次电池正极和二次电池负极之间；氧气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池正极氧气；氢气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池负极氢气。优选的，在上述能量储存与转换装置中，所述隔膜将所述收容空间分隔成正极气室和负极气室，所述氧气储存罐连通于所述正极气室；所述氢气储存罐连通于所述负极气室；所述二次电池正极和燃料电池正极设于所述正极气室内；所述二次电池负极和燃料电池负极设于所述负极气室内。优选的，在上述能量储存与转换装置中，所述隔膜包括第一隔膜和第二隔膜，该第一隔膜和第二隔膜将所述收容空间分隔成第一气室、第二气室和第三气室，所述第二气室位于所述第一气室和第三气室之间。优选的，在上述能量储存与转换装置中，所述氧气储存罐连通于所述第二气室；所述氢气储存罐分别连通于所述第一气室和第三气室；所述二次电池正极和燃料电池正极设于所述第二气室内；所述二次电池负极设于所述第一气室内；所述燃料电池负极设于所述第三气室内。优选的，在上述能量储存与转换装置中，所述氢气储存罐连通于所述第二气室；所述氧气储存罐分别连通于所述第一气室和第三气室；所述二次电池负极和燃料电池负极设于所述第二气室内；所述二次电池正极设于所述第一气室内；所述燃料电池正极设于所述第三气室内。优选的，在上述能量储存与转换装置中，所述碱性电解液选自氢氧化钾或氢氧化钠。优选的，在上述能量储存与转换 装置中，所述二次电池正极的材料选自氢氧化镍、二氧化锰或者两者的混合物；所述燃料电池正极的材料选自氢氧化镍、二氧化锰或者两者的混合物。优选的，在上述能量储存与转换装置中，所述二次电池正极的材料中还包括添加齐U，所述添加剂选自钼、银中的一种或两种；所述燃料电池正极的材料中还包括添加剂，所述添加剂选自钼、银中的一种或两种。优选的，在上述能量储存与转换装置中，所述二次电池负极的材料为贮氢合金材料；所述燃料电池负极的材料为贮氢合金材料。本技术提供一种能量储存与转换装置，该装置将二次电池和燃料电池通过内集成的方法集成起来，兼有二次电池和燃料电池的优点，可以达到优势互补的效果；内集成系统免去很多将燃料电池与二次电池外集成时所需的线路控制系统，结构简单，且可降低成本。同时，内集成的系统可以实现过度充电，且不会产生电池内部胀气、电极上的活性物质的脱落等问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本技术第一实施例中提供的能量储存与转换装置的结构示意图；图2所示为本技术第二实施例中提供的能量储存与转换装置的结构示意图；图3所示为本技术第三实施例中提供的能量储存与转换装置的结构示意图。具体实施方式为了进一步理解本技术，下面结合实施例对本技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本技术的特征和优点，而不是对本技术权利要求的限制。本技术实施例公开了一种能量储存与转换装置，包括一壳体，包括一收容空间；隔膜，设于所述收容空间内；二次电池正极和二次电池负极，设于所述收容空间内；燃料电池正极和燃料电池负极，设于所述收容空间内，所述燃料电池正极电性连接于所述二次电池正极，所述燃料电池负极电性连接于所述二次电池负极；碱性电解液，形成于二次电池正极和二次电池负极之间以及二次电池正极和二次电池负极之间；氧气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池正极氧气；氢气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池负极氢气。碱性电解液优选自氢氧化钾或氢氧化钠。二次电池正极的材料优选自氢氧化镍、二氧化锰或者两者的混合物。燃料电池正极的材料优选自氢氧化镍、二氧化锰或者两者的混合物。二次电池正极的材料中还包括添加剂，添加剂优选自钼、银中的一种或两种；燃料电池正极的材料中还包括添加剂，该添加剂优选自钼、银中的一种或两种。二次电池负极的材料优选为贮氢合金材料。燃料电池负极的材料优选为贮氢合金材料。以下结合实施例对本技术的能量储存与转换装置进行详细说明。图1所示为本技术第一实施例中提供的能量储存与转换装置的结构示意图。能量储存与转换装置10包括壳体11、隔膜12、正极13、负极14、电解液15、氧气储存罐16和氢气储存罐17。壳体11包括一收容空间111，隔膜12将该收容空间111分隔成正极气室1111和负极气室1112。正极13是将二次电池所用的正极(二次电池正极)与燃料电池所用的正极(燃料电池正极)电性连接，或者为一导电基板，该导电基板不仅可以作为二次电池的正极，还可以作为燃料电池的正极，兼具二次电池与燃料电池正极的功能。导电基板的材料可以选自氢氧化镍、二氧化锰或者两者的混合物，该材料中还可以添加有添加剂，该添加剂选自钼、银中的一种或两种。负极14是将二次电池所用的负极(二次电池负极)与燃料电池所用的负极(燃料电池负极)电性连接，或者为一导电基板，该导电基板不仅可以作为二次电池的负极，还可以作为燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量储存与转换装置，其特征在于，包括：?一壳体，包括一收容空间；?隔膜，设于所述收容空间内；?二次电池正极和二次电池负极，设于所述收容空间内；?燃料电池正极和燃料电池负极，设于所述收容空间内，所述燃料电池正极电性连接于所述二次电池正极，所述燃料电池负极电性连接于所述二次电池负极；?碱性电解液，形成于二次电池正极和二次电池负极之间以及二次电池正极和二次电池负极之间；?氧气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池正极氧气；?氢气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池负极氢气。

【技术特征摘要】
1.一种能量储存与转换装置，其特征在于，包括 一壳体,包括一收容空间； 隔膜，设于所述收容空间内； 二次电池正极和二次电池负极，设于所述收容空间内； 燃料电池正极和燃料电池负极，设于所述收容空间内，所述燃料电池正极电性连接于所述二次电池正极，所述燃料电池负极电性连接于所述二次电池负极； 碱性电解液，形成于二次电池正极和二次电池负极之间以及二次电池正极和二次电池负极之间； 氧气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池正极氧气； 氢气储存罐，连通于所述收容空间并提供所述燃料电池负极氢气。2.根据权利要求1所述的能量储存与转换装置，其特征在于，所述隔膜将所述收容空间分隔成正极气室和负极气室，所述氧气储存罐连通于所述正极气室；所述氢气储存罐连通于所述负极气室；所述二次电池正极和燃料电池正极设于所述正极气室内；所述二次电池负极和燃料电池负极设于所述负极气室内。3.根据权利要求1所述的能量储存与转换装置，其特征在于，所述隔膜包括第一隔膜和第二隔膜，该第一隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳辉，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：实用新型
国别省市：