[發明專利]一種便攜式水電池元件及其組成的水電池裝置

無效

• 申請號: 201310513486.4
• 申請日: 2013-10-26
• 公開（公告）號: CN103618096A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 新山勝廣
• 申請（專利權）人: 新山勝廣
• 主分類號: H01M6/32
• 分類號: H01M6/32;H01M4/06;H01M2/02;H01M6/48
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及一種供電裝置，特別是一種便攜式水電池元件及其組成的水電池裝置。

背景技術

隨著社會環保意識的提高，市面上出現了不少環保供電裝置，例如水電池。CN201616475U公開了一種水電池，其包括金屬制的負極內筒體、填充在負極內筒體內的氧化物質粉末填充材料、以及插入粉末填充材料內的碳質棒狀正極集電體。使用時，只需將水注入負極內筒體，水滲透和擴散到粉末填充材料，繼而起到氧化反應的催化作用，使負極內筒體的內周面氧化并產生離子，負極內筒體和正極集電體之間產生電位差，并產生電力。不過，由于水在粉末材料的滲透和擴散速度較難控制，故這種水電池的電流和電壓表現并不理想。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種可以長期保存、方便儲存和搬運、只需注入水或其他電解驅動液或其它中性液體便可快速供電、且初期及長期使用時的電壓及電流特性都非常好的便攜式水電池元件及其裝置。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種便攜式水電池元件，其特征在于：它包括構成正極的碳化布、與碳化布電氣性連接的正極引出電極、與碳化布緊密連接的含鹽布、與含鹽布緊密連接的吸水性紙、與吸水性紙緊密連接并構成負極的負極金屬件、與負極金屬件電氣性連接的負極引出電極、以及將碳化布、正極引出電極、含鹽布、吸水性紙、負極金屬件及負極引出電極相互壓著的熱收縮管。

其中，所述的含鹽布為含浸了鹽的多層織棉布。所述的鹽為氯化鈉、氯化鈣，氯化鉀，檸檬酸鈉等。碳化布是由纖維素系纖維的線織成的織布、編布、編織布或不織布為原料纖維布，將其加熱碳化后制成的織布、編布、編織布或不織布。含鹽布的含鹽濃度在5％以上。負極金屬件為一對金屬固定板，其將緊密連接的碳化布、含鹽布和吸水性紙夾緊固定。便攜式水電池元件還包括正極支持板，正極引出電極固定于正極支持板上，碳化布緊密連接固設正極引出電極的正極支持板的周圍。

本發明亦提供了一種使用上述水電池元件的水電池裝置，包括殼體，殼體內設有一個或兩個以上前述的水電池元件，殼體設有注水孔供注入液體至殼體內以使水電池元件的吸水性紙吸水。殼體還設有外部引出線出口。在其中一個實施例中，水電池裝置還包括水箱和壓下裝置；水箱設于殼體上方，其內部預先儲水，并設置有排出口，排出口內設有密封排出口的閉止膜；殼體的注水孔設置為突出的注水管，注水管上端形成尖端并對應排出口設置；壓下裝置將水箱下移使注水管尖端刺穿排出口的閉止膜以將水箱內的水注入至殼體內。此外，還可設有可拆除的阻止水箱壓下的壓下阻止裝置。

本發明亦提供了另一種水電池裝置，其包括殼體，殼體內設有由一個或兩個以上前述的水電池元件組成的水電池元件組、水電池元件組移動裝置；殼體底部由下而上順序疊設有吸水性紙、合鹽布和吸水性海綿；殼體設有注水孔供注入液體至殼體底部；水電池元件組移動裝置將水電池元件組在遠離殼體底部的上方位置和接觸殼體底部的下方位置之間移動。水電池元件組包括多個水電池元件，兩端設有塑料制保持板夾緊設于中間的多個水電池元件。預設數量的水電池元件之間設有隔板，隔板之間在水電池元件的下側設有吸水性海綿。

本發明的有益效果如下：

1.本發明的水電池元件的開始電壓為1.60～1.80V，工作電壓為1.4～1.5V，其電荷量比同體積鋅錳干電池大一倍左右。它有良好的溫度適應性，能在-20～60℃條件下使用，在儲存期中其電荷量下降率每年僅3％左右，因此其儲存壽命可長達5年。

2.本發明的水電池裝置在非工作狀態下殼體內無需注入水等液體，因此搬運及保管都非常的容易；由于沒有液體的存在，故水電池元件不會發生反應，可以長期保存。

3.本發明的水電池元件結構，只需要少量液體與吸水性紙相觸可使其工作發電，因此能在任何場合、在臨時使用時加清水或海水使之活化，活化后5秒到半小時內即可使用；而且，由于利用了多層織棉布作為含鹽布，故初期電壓和初期電流大幅增大，而因時間變化而導致的電壓和電流下降亦非常少，因此工作電壓十分平穩，使用壽命一次可達1488小時。

4.此外，本發明的水電池元件的熱收縮管結構使碳化布、正極引出電極、含鹽布、吸水性紙、負極金屬件及負極引出電極相互壓貼，因此負極和正極間的距離基本上可保持一定。另外，因熱收縮管的組裝使碳化布和正極引出電極間的電氣性連接及負極金屬件與負極引出電極間的電氣性連接變得可能，而且，組裝工序僅需通過熱收縮管的裝配就能確實的實施，因此制作工序非常容易，制造成本也非常便宜。