[發明專利]鎂或鎂合金發電裝置及方法

無效

• 申請號: 201110003650.8
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102041521A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 余建岳
• 申請（專利權）人: 余建岳
• 主分類號: C25B5/00
• 分類號: C25B5/00;H01M6/04;H01M4/12
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司 53100
• 代理人: 徐玲菊

技術領域

本發明涉及一種發電裝置，尤其是一種電解液循環的鎂或鎂合金發電裝置及方法，屬于電化學發電技術領域。

背景技術

在經濟、技術高速發展的當今世界，不可再生的資源、能源被大量消耗，同時使人類賴以生存的自然環境遭受嚴重破壞及污染，并導致全球氣候及地質變化異常，直接危及到地球上的人類生存安全。因此，如何遏制不可再生資源、能源的過度開發利用，尋找并研制新的可再生能源，已成為各國首選的課題。而無碳金屬發電裝置的問世，正好解決了上述問題。該無碳金屬發電裝置是由空氣電極及其內的電解液，位于空氣電極之間并置于電解液中的金屬電極構成，它通過金屬電極、空氣電極、電解液之間的下列電化學反應：

金屬電極反應：金屬+OH^-→金屬氫氧化物+電子

空氣電極反應：O₂+H₂O+電子→OH^-

總反應：金屬+O₂+H₂O→金屬氫氧化物

將化學能轉換成電能后向外提供動力電能，因而許多國家已將無碳金屬發電裝置應用到電動汽車上，作為驅動該類汽車行駛的能源。盡管無碳金屬發電裝置無需像普通蓄電池那樣需要經常充電，但卻需要補充放電完了的金屬電極，從而獲得能量補充，更換或過濾含有反應物的電解液，以維持正常的發電，同時更換下來的金屬電極及過濾后的反應生成物經過處理后，又可再生循環使用。由于目前采用的更換方式大多為金屬發電裝置的整體更換，而且更換下來后需要專業廠商進行專門處理，不僅更換費時費力，而且占地大，非常不方便，極大限制了其在電動汽車上的應用，因此，必須對現有技術加以改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無需整體更換，電解液可直接循環使用，反應物和電極可收集存儲的鎂或鎂合金發電裝置。

本發明的另一個目的在于提供一種用所述鎂或鎂合金發電裝置發電的方法。

本發明提供這樣一種鎂或鎂合金發電裝置，它由多個反應單元間隔并列成發電組，兩兩反應單元之間形成空氣通道，每個反應單元包括空氣電極及其內的電解液，插入電解液中并位于空氣電極間的金屬電極，每個反應單元的出液通孔與過濾器連通，過濾器與儲液箱連通，儲液箱與每個反應單元的進液通孔連通，每個反應單元的進、出液通孔均與儲液箱連通，其特征在于所述金屬電極為鎂或者鎂合金電極。以便將各反應單元的含有反應生成物的電解液送至過濾器過濾后，電解液經儲液箱再返回各自的反應單元內循環使用，過濾后的反應生成物則取出另存，以待回收處理，一旦電解液流完后，即向各反應單元補充保護液，防止自放電現象而消耗金屬電極，以維持放電曲線的平穩，同時在停止發電時有利于保護鎂或鎂合金電極不被氧化。

所述反應單元中的電解液為氯化鈉電解液。

所述反應單元的出液通孔、進液通孔分別通過輸液管與過濾器進液口、儲液箱出液口連通，且在輸液管上設有控制閥，以便將反應單元內的氯化鈉電解液送至過濾器中過濾后，經儲液箱返回循環使用。

所述過濾器出液口與儲液箱進液口通過輸液管連通，以將過濾器過濾出來的氯化鈉電解液送入儲液箱中儲存。

所述儲液箱出液口與反應單元的進液通孔間的輸液管上設有抽液泵，以便根據需要將儲液箱內的氯化鈉電解液送入殼體中。

所述反應單元的進、出液通孔均通過輸液管與儲液箱連通，且在輸液管上設控制閥和水泵，以便根據需要向反應單元內補充保護液，以防自放電而消耗金屬電極。

所述儲液箱內的保護液為純凈水，或者為防氧化的油或液。

所述過濾器內設有平面過濾網，平面過濾網一側的過濾器壁上設有物料出口，以方便取出過濾后的反應生成物。

所述過濾器內設有中空過濾網柱，位于中空過濾網柱上方的過濾器頂部設有物料出口，以方便取出過濾后的反應生成物。

所述反應單元頂部設有蓋，以便開蓋后通過人工或者機械取出放完電的鎂或鎂合金電極，裝入新的鎂或鎂合金電極。

本發明提供的用鎂或鎂合金發電裝置發電的方法，其特征在于以氯化鈉為電解液，以鎂或者鎂合金為電極，并經過下列步驟：

A、將鎂或鎂合金電極分別插入發電裝置的各個反應單元的空氣電極間，注入氯化鈉電解液；

B、啟動氯化鈉電解液循環及過濾體系，在鎂或鎂合金電極、空氣電極、電解液之間發生下列電化學反應：

鎂或鎂合金電極反應：鎂+OH^-→氫氧化鎂+電子

空氣電極反應：O₂+H₂O+電子→OH^-