[發明專利]太陽能堿性鋅錳干電池充電器及其手機充電器

無效

• 申請號: 200810049652.9
• 申請日: 2008-04-28
• 公開（公告）號: CN101262137A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 劉新保;賈曉林;劉新莉;吳江峰;周永剛;李恩惠
• 申請（專利權）人: 鄭州德朗能電池有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司
• 代理人: 白毅明

(一)、技術領域：

本發明涉及一種太陽能充電器，特別是涉及一種太陽能堿性鋅錳干電池充電器及一種低成本的、儲能元件采用內置堿性鋅錳干電池的太陽能手機充電器。

(二)、背景技術：

傳統的充電器或手機充電器通常需要采用標準220伏交流電源供電，所在居所必須有市電電源，而對于外出旅游者、野外作業等流動人群，他們的通訊工具往往因為環境居所沒有交流電而不能采用傳統充電器及時充電。隨著太陽能充電器及太陽能手機充電器的出現，其優勢越來越明顯，并逐步進入千家萬戶。目前的各種太陽能充電器存在的問題是，其中儲能元件多采用內置可充電電池或是鋰離子電池，充電器成本比較高，在實際使用中會因為過充電或操作不當帶來安全隱患。中國實用新型專利ZL?03258227.7(授權公告號CN?2648680Y，授權公告日2004年10月13日)公開的一種太陽能手機充電器，包括手機插頭、外殼，所述外殼上設置有光伏電池，所述光伏電池通過防逆二極管與蓄電裝置連接，所述蓄電裝置通過升壓電路與手機插頭連接，使用方便，而且能延長充電器的使用壽命，利用太陽能給手機充電，環保、節能。但申請文件并沒有具體公開采用什么樣的蓄電裝置，因為我們知道，并不是所有的蓄電裝置都可以用來作為能夠被循環充、放電的儲能元件的。另外目前有些太陽能充電器，由于技術上的不成熟，有時為了給內置電池充足電，還需要配置一個交流適配器利用市電給手機電池充電以彌補太陽能充電能力的不足，這無疑限制了其推廣使用。

中國實用新型專利ZL?200620071339.1(公告號CN?2904322Y，授權公告日2007年5月23日)提出了一種太陽能干電池充電器，該充電器包括集成電路穩壓器和盒體，集成電路穩壓器位于盒體前部，盒體后部設有電池槽，充電正極和充電負極位于電池槽內，盒上蓋上部連接有太陽能電池板，集成電路穩壓器的輸入端通過輸入導線與太陽能電池板的正極和負極電連接，集成電路穩壓器的輸出端通過輸出導線與充電正極和充電負極電連接。利用太陽能電池板通過集成電路穩壓器進行充電，不受交流電源的限制。在有陽光的情況下，隨時可進行充電，使用方便，節約能源。特別適于無交流電源的經濟落后地區和農村山區居民對干電池進行充電。與前述同樣的原因，該專利申請沒有具體公開如何實現對干電池實現充電，因為在干電池使用注意事項中有明確說明：充電、安放錯誤或投入火中，均易引起電池爆炸或泄露。

目前市場上有一種快速充電器，它是利用把干電池的能量施加到手機電池中來達到給手機電池充電的目的。這樣給外出流動人群帶來一定得便利，但干電池用過一次就只能扔掉，造成了資源浪費和環境污染。事實上，目前的堿性鋅錳干電池是可以被充電的，并且它是以完全充電狀態制造的。但是堿性鋅錳干電池的主要活性物質是電解二氧化錳，通常認為第一個電子的放電是一個質子和電子在晶格中移動的均相反應。導致MnO_x只的x值從2降到1.5。在這個反應中，固體的MnO₂轉化為三價的另一種固體結構MnOOH：

MnO₂+H₂O+e→MnOOH+OH^-

如果繼續放電，特別是當達到第二個電子放電的較低電壓時，將生成可溶性的錳組分，錳離子可以到達鋅負極，引起腐蝕反應并將引起陰極膨脹，破壞電池可充性。同時，當二氧化錳充電時，充電電壓超過一定的電壓時，會產生六價錳酸鹽和氧氣。可溶性的錳酸鹽歧化為四價的MnO₂和一種不可再充電的二價錳化合物，從而導致了循環容量的損失，常常會破壞堿性鋅錳干電池的可充性。因此使得目前堿性鋅錳干電池只能被一次性使用，然后被廢棄，造成了能源浪費和環境污染。

堿性鋅錳干電池的優勢是與其它可充電式電池(鋰離子電池、鎳氫、鎳鎘電池等)相比成本較低，如果能夠充分利用堿性鋅錳干電池的可充電性能，使之可以循環利用，那無疑會大大地降低消費者使用成本，用之于太陽能充電器，必將給大面積推廣利用太陽能帶來方便，具有極強的社會和經濟價值。遺憾的是目前對于堿性鋅錳干電池的循環利用還缺乏成熟的技術，堿性鋅錳干電池也無法作為太陽能充電器的內置儲能元件使用。

(三)、發明內容：

本發明所要解決的技術問題：針對現有技術存在的問題，提供一種堿性鋅錳干電池太陽能充電器及一種內置堿性鋅錳干電池作為儲能元件的太陽能手機充電器，可用于堿性鋅錳單體電池充電，使堿性鋅錳干電池能夠循環利用，大大降低堿性鋅錳干電池的報廢率，降低太陽能手機充電器的成本。

本發明采用的技術方案：