[發(fā)明專利]一種家用鎂空氣電池系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310460089.5
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN103531865B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉甲祥;歐陽宇平;晁自勝;賀浩;鄔曄
• 申請（專利權(quán)）人: 劉甲祥
• 主分類號(hào): H01M12/06
• 分類號(hào): H01M12/06;H01M8/06
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙)43108
• 代理人: 顏昌偉

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種金屬空氣電池系統(tǒng)，特別是涉及一種家用鎂空氣電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)

????近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展，能源危機(jī)和環(huán)境污染的成為社會(huì)發(fā)展的主要矛盾之一。這使得發(fā)展環(huán)境友好的新型能源成為一個(gè)非常急切的課題。金屬空氣燃料電池以金屬（Li、Mg、Al、Zn、Fe等）為陽極活性物質(zhì)，以空氣中的氧氣為陰極活性物質(zhì)，是近年來廣受關(guān)注的一種的電池。它具有大容量、低成本、無毒無污染、高比能量和高比功率等優(yōu)點(diǎn)，被稱為“面向21世紀(jì)的綠色能源”。

????鎂空氣電池，作為金屬空氣電池的一員，具有較高的開路電壓，同時(shí)鎂金屬具有較大的電化學(xué)當(dāng)量（2.2Ah/g），僅次于鋰和鋁，但是其密度僅1.74g/cm3，比鋁氫，因此，鎂空氣燃料電池具有高的比能量。目前，鎂空氣燃料電池的能量密已達(dá)到800wh/kg，相當(dāng)于汽車用鉛酸電池的30倍。正是由于這些優(yōu)勢，在可移動(dòng)電子設(shè)備、自主式潛航器、海洋水下儀器以及備用電源上有非常大的潛力。

????在邊遠(yuǎn)地區(qū)、山區(qū)、高原、草原、海島等供電不方便的地區(qū)，家庭用電十分不方便。若采用柴油機(jī)發(fā)電，其噪聲特別大，同時(shí)還帶來大量的氣體排放；若采用近年來發(fā)展起來的太陽能、風(fēng)能等新能源，又大大依賴于自然條件，產(chǎn)生的電能不夠穩(wěn)定。尋找一種環(huán)境友好而又供電穩(wěn)定的供電系統(tǒng)對(duì)于解決集中供電不方便地區(qū)的供電問題非常有必要。

作為一個(gè)理想的解決方案，鎂空氣燃料電池可以提供清潔友好又穩(wěn)定的電能供應(yīng)。在金屬空氣電池的使用過程中，金屬作為燃料被消耗，同時(shí)消耗大氣中的氧氣，產(chǎn)生金屬氫氧化物，這一過程沒有污染氣體的排放，也不產(chǎn)生嘈雜的噪聲，而且鎂空氣電池的使用維護(hù)也相當(dāng)方便。但是，普通的金屬空氣電池產(chǎn)生的金屬氫氧化物隨著電解液的更換未經(jīng)收集就直接被排放掉了，這樣浪費(fèi)了大量的金屬，如果對(duì)這些金屬氫氧化物進(jìn)行分離、收集、并回收至金屬燃料棒/板生產(chǎn)單位，既可以實(shí)現(xiàn)零排放，又能降低金屬燃料棒的成本。

發(fā)明內(nèi)容

????為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種噪音小、成本低、電能穩(wěn)定、無毒無污染的家用鎂空氣電池系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：包括鎂空氣電池組、電解液再生罐和電解液循環(huán)泵，所述的鎂空氣電池組底部設(shè)有一錐形漏斗，鎂空氣電池組的每塊陽極板的底部分別設(shè)有開口與錐形漏斗連通；所述的錐形漏斗通過管道與電解液再生罐的上部連通，所述的電解液再生罐的中部設(shè)有過濾板，電解液再生罐的底部通過電解液循環(huán)泵與鎂空氣電池組連通。

上述的家用鎂空氣電池系統(tǒng)中，所述的錐形漏斗與電解液再生罐的上部連通的管道上設(shè)有閥門。

上述的家用鎂空氣電池系統(tǒng)中，所述的電解液再生罐上還設(shè)有電解質(zhì)鹽補(bǔ)充口。

上述的家用鎂空氣電池系統(tǒng)中，所述的鎂空氣燃料電池組包括10～12塊鎂合金陽極和20～24塊空氣陰極，每塊鎂合金陽極分別與兩塊空氣陰極串聯(lián)，鎂合金陽極置于兩塊空氣陰極之間。

上述的家用鎂空氣電池系統(tǒng)中，所述的鎂合金陽極與相鄰的空氣陰極之間的距離不小于2mm，相鄰兩塊空氣陰極之間的距離為4-6mm。

上述的家用鎂空氣電池系統(tǒng)中，空氣陰極由防水層、集流體層和催化層組成，防水層面向空氣空腔，催化層面向鎂合金陽極，集流體層位于防水層和催化層之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1）本發(fā)明的鎂空氣燃料電池組包括10～12塊鎂合金陽極和20～24塊空氣陰極，大幅提高供電電壓的同時(shí)，能夠提供較大的供電功率、能夠基本滿足家庭正常照明和小功率用電器使用的需要；

2）本發(fā)明的鎂空氣燃料電池組放電過程中產(chǎn)生的氫氧化物沉淀能夠暫存在電極底部中，避免在金屬電極和空氣電極中富集而導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，影響對(duì)外供電。

3）本發(fā)明設(shè)有電解液再生罐，使得電解液能夠再生利用，同時(shí)產(chǎn)生的氫氧化物也可以方便的回收，減少電池使用過程中廢物的排放、降低電池的使用成本，同時(shí)，電解液的更換采用泵輸送，大大方便了電池的維護(hù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。