[發明專利]一種家用鎂空氣電池系統

有效

• 申請號: 201310460089.5
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103531865B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 劉甲祥;歐陽宇平;晁自勝;賀浩;鄔曄
• 申請（專利權）人: 劉甲祥
• 主分類號: H01M12/06
• 分類號: H01M12/06;H01M8/06
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙)43108
• 代理人: 顏昌偉

技術領域

????本發明涉及一種金屬空氣電池系統，特別是涉及一種家用鎂空氣電池系統。

背景技術

????近年來，隨著社會的發展，能源危機和環境污染的成為社會發展的主要矛盾之一。這使得發展環境友好的新型能源成為一個非常急切的課題。金屬空氣燃料電池以金屬（Li、Mg、Al、Zn、Fe等）為陽極活性物質，以空氣中的氧氣為陰極活性物質，是近年來廣受關注的一種的電池。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點，被稱為“面向21世紀的綠色能源”。

????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，同時鎂金屬具有較大的電化學當量（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到800wh/kg，相當于汽車用鉛酸電池的30倍。正是由于這些優勢，在可移動電子設備、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。

????在邊遠地區、山區、高原、草原、海島等供電不方便的地區，家庭用電十分不方便。若采用柴油機發電，其噪聲特別大，同時還帶來大量的氣體排放；若采用近年來發展起來的太陽能、風能等新能源，又大大依賴于自然條件，產生的電能不夠穩定。尋找一種環境友好而又供電穩定的供電系統對于解決集中供電不方便地區的供電問題非常有必要。

作為一個理想的解決方案，鎂空氣燃料電池可以提供清潔友好又穩定的電能供應。在金屬空氣電池的使用過程中，金屬作為燃料被消耗，同時消耗大氣中的氧氣，產生金屬氫氧化物，這一過程沒有污染氣體的排放，也不產生嘈雜的噪聲，而且鎂空氣電池的使用維護也相當方便。但是，普通的金屬空氣電池產生的金屬氫氧化物隨著電解液的更換未經收集就直接被排放掉了，這樣浪費了大量的金屬，如果對這些金屬氫氧化物進行分離、收集、并回收至金屬燃料棒/板生產單位，既可以實現零排放，又能降低金屬燃料棒的成本。

發明內容

????為了解決上述技術問題，本發明提供一種噪音小、成本低、電能穩定、無毒無污染的家用鎂空氣電池系統。

本發明采用的技術方案是：包括鎂空氣電池組、電解液再生罐和電解液循環泵，所述的鎂空氣電池組底部設有一錐形漏斗，鎂空氣電池組的每塊陽極板的底部分別設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有過濾板，電解液再生罐的底部通過電解液循環泵與鎂空氣電池組連通。

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

上述的家用鎂空氣電池系統中，所述的電解液再生罐上還設有電解質鹽補充口。

上述的家用鎂空氣電池系統中，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，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。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1）本發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，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）本發明的鎂空氣燃料電池組放電過程中產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致電池內部短路，影響對外供電。

3）本發明設有電解液再生罐，使得電解液能夠再生利用，同時產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，電解液的更換采用泵輸送，大大方便了電池的維護。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。