[發(fā)明專利]電解質(zhì)溫差電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210549047.4
• 申請日: 2012-12-16
• 公開（公告）號: CN102983262A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱德祥;李德
• 申請（專利權(quán)）人: 邱德祥;李德
• 主分類號: H01L35/28
• 分類號: H01L35/28;H01L35/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及是一種能量轉(zhuǎn)換裝置領(lǐng)域，特別是一種將溫差熱能直接轉(zhuǎn)換為電能的電解質(zhì)溫差電池。

背景技術(shù)

眾所周知，環(huán)境保護(hù)及潔凈可再生能源新技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用有利于社會健康持續(xù)發(fā)展，有利于造福于人類社會，這已是國際社會的廣泛共識，因此，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)、廣泛開發(fā)利用潔凈可持續(xù)發(fā)展的再生能源已是不可逆轉(zhuǎn)歷史事實(shí)。

目前在開發(fā)利用潔凈可再生能源的技術(shù)方面有很多，如風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池發(fā)電及半導(dǎo)體溫差電池發(fā)電等，這在一定程度上為開發(fā)利用潔凈能源奠定了必要技術(shù)基礎(chǔ)，也拉開了廣泛利用潔凈可再生能源大規(guī)模運(yùn)用的序幕。

但是這些技術(shù)在其運(yùn)用領(lǐng)域雖各有所擅長，卻都有它們不可避免的狹隘性，這些狹隘性有的表現(xiàn)在能源運(yùn)用的針對范圍方面，有的表現(xiàn)在能源轉(zhuǎn)換利用效率方面，有的表現(xiàn)在裝換裝置產(chǎn)品制造成本方面，還有的還表現(xiàn)在產(chǎn)品制造過程存在著一定的污染上。因此，要想全面綜合開發(fā)利用我們周圍空間潔凈無污染的廉價(jià)能源，必須不斷要有新的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)來補(bǔ)充和完善。

在我們周圍的自然空間，時刻存在著巨大的能量資源，如因溫度變化而帶來的溫差熱能，特別是上限在水的沸點(diǎn)以下的溫度變化范圍，就潛藏著巨大能量運(yùn)行，而這些能量存在的特點(diǎn)是，分布廣，密度稀，整體能量大等，這就是我們通稱的所謂低級熱能，也是在電力能源轉(zhuǎn)換方面是利用率最低的部分之一。這些能量具體表現(xiàn)為太陽光照直射溫差、大氣晝夜溫差、海水上下層溫差以及其它自然溫差等，總之，都是在水的沸點(diǎn)以下變化的溫差熱能。若能隨時捕捉利用這些能量，把它們廉價(jià)地轉(zhuǎn)換為電力能源，那將是對環(huán)境保護(hù)及能源的開發(fā)運(yùn)用是一大的貢獻(xiàn)。

在目前的各種電力能源轉(zhuǎn)換技術(shù)中，還缺乏把這些所謂低級熱能轉(zhuǎn)換為實(shí)用電力能源有效實(shí)用工具，特別是低成本廉價(jià)轉(zhuǎn)換技術(shù)更是難得。正是因?yàn)檫@些所謂低級能量的密度分布相對太稀薄，就必需要相對規(guī)?；?、大面積采集捕捉收集轉(zhuǎn)換這些能量，才能滿足人們實(shí)際需求，其二是溫差小(10℃-30℃左右)，且在水的沸點(diǎn)溫度以下，這給實(shí)際運(yùn)用更曾加一定難度，而現(xiàn)有的技術(shù)產(chǎn)品有的成本偏高，在經(jīng)濟(jì)成本上根本不能滿足大眾要求，有的技術(shù)上存在一定缺陷，有的運(yùn)行條件則不在低溫能級范圍內(nèi)，因此針對環(huán)境溫差能源的開發(fā)運(yùn)用上實(shí)際空白點(diǎn)很多，所謂低級熱能的熱電直接轉(zhuǎn)換技術(shù)目前還是一個難點(diǎn)問題，本發(fā)明的電解質(zhì)溫差電池，就是針對以上技術(shù)運(yùn)用不足，來填補(bǔ)這些潔凈環(huán)保能源開發(fā)運(yùn)用的空白。

發(fā)明內(nèi)容

電解質(zhì)溫差電池所涉及的是利用本發(fā)明裝置能直接將溫差熱能以物理方式高效率地轉(zhuǎn)換為實(shí)用電能，本裝置在低級熱能轉(zhuǎn)換方面能顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越特性，它可以將常溫下20-30℃的溫差直接轉(zhuǎn)化為實(shí)用電能，在0-100℃范圍內(nèi)，溫差越大輸出電勢越高，因此它可以把諸如太陽的輻射熱能、環(huán)境晝夜溫差熱能以及其他方面的余熱直接裝換為人們可實(shí)用電能，以彌補(bǔ)人們長期針對大量低級熱能利用方面嚴(yán)重不足的局面。本發(fā)明裝置設(shè)計(jì)簡單實(shí)用，制造價(jià)格低廉，在制造和使用本發(fā)明裝置產(chǎn)品過程中，無對環(huán)境破壞的廢棄物排放，是一既節(jié)能又環(huán)保的理想產(chǎn)品設(shè)計(jì)，符合現(xiàn)代國際社會發(fā)展理念，能極大促進(jìn)社會生產(chǎn)力的發(fā)展和人們生活品質(zhì)的提高。

?電解質(zhì)溫差電池的熱電轉(zhuǎn)換原理，總的來說還是那種人們眾所周知的溫差熱電效應(yīng)—塞貝克?(Seebeck)?效應(yīng)的轉(zhuǎn)換原理。只是在本發(fā)明裝置中，其熱電轉(zhuǎn)換材料與其它類型的溫差電池（如半導(dǎo)體溫差電池或熱電偶等）熱電轉(zhuǎn)換材料有其獨(dú)特不同之處罷了。在電解質(zhì)溫差電池裝置中，其主體運(yùn)用料全部是大眾化廉價(jià)普通材料，一種是在電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中與電解質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的固體惰性電極材料，如石墨類材料電極、鐵質(zhì)類材料（如不銹鋼類材料）電極等，另一種則是一般常見的普通化工原材料所配制的導(dǎo)電電解質(zhì)溶膠，主要由這兩種材料組成類似原電池結(jié)構(gòu)的簡單密封結(jié)構(gòu)，構(gòu)成電解質(zhì)溫差電池單體，從而奠定了本發(fā)明裝置產(chǎn)品廉價(jià)生產(chǎn)制造成本的基礎(chǔ)，有利于大規(guī)模普及推廣這種熱電轉(zhuǎn)換裝置，即而實(shí)現(xiàn)大面積捕獲周圍環(huán)境的溫差熱能，使人們大量享用低廉潔凈的電能成為可能。

當(dāng)然，不是所有的電解質(zhì)溶膠配制與惰性電極組合都能產(chǎn)生有效溫差電勢，因?yàn)椴煌碾娊馊苣z配方與惰性電極組合所產(chǎn)生的電勢其差異非常大，有的幾乎不產(chǎn)生溫差電勢，有的則產(chǎn)生的溫差電勢非常明顯，要想得到實(shí)用有效的溫差熱電流，那就必須要選擇特定的電解質(zhì)溶膠配方才能達(dá)到較好的溫差熱電轉(zhuǎn)換效果。