[發(fā)明專利]一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811252931.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109301299A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪龍眠;周穎;張毅敏;彭福全;朱月明;孔明;許雪婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): H01M8/16
• 分類號(hào): H01M8/16;F21S9/00
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務(wù)所 32346
• 代理人: 金龍

1.一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置，包括依次連接的小便池(1)、進(jìn)液池(2)、能量采集器(17)、電池組(19)、變壓器(20)和照明裝置(22)，其特征在于，還包括微生物燃料電池堆(3)，所述進(jìn)液池(2)中尿液連續(xù)輸送到微生物燃料電池堆(3)，然后通過(guò)導(dǎo)線將微生物燃料電池堆(3)的正極(23)和負(fù)極(24)連接到能量采集器(17)上，形成電流回路，凈化尿液并發(fā)電照明。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置，其特征在于，微生物燃料電池堆(3)包括了若干個(gè)級(jí)聯(lián)電池裝置并聯(lián)連接，每個(gè)級(jí)聯(lián)電池裝置內(nèi)由兩個(gè)電池模塊(12)串聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)電池模塊(12)由若干個(gè)微生物燃料電池并聯(lián)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置，其特征在于，微生物燃料電池的陰極(13)以不銹鋼網(wǎng)作為電流收集器，并在外部包裹一層活性炭柱插在尿液電池模塊(12)的好氧上層；而陽(yáng)極(14)為碳纖維電極插在厭氧下層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置，其特征在于，微生物燃料電池上部?jī)蓚€(gè)陰極(13)之間、下部?jī)蓚€(gè)陽(yáng)極(14)之間均設(shè)置陶瓷載體(15)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置，其特征在于，微生物燃料電池陰極(13)和陽(yáng)極(14)中間設(shè)置了多孔聚丙烯薄板(16)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置，其特征在于，在能量采集器(17)后設(shè)置有一個(gè)基準(zhǔn)電壓源(18)，后續(xù)的電壓儲(chǔ)存在電池組(19)中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置，其特征在于，所述的電池組(19)由若干個(gè)并聯(lián)的電池組成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置，其特征在于，照明裝置(22)前連接有交-直流轉(zhuǎn)換器(21)。

9.一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的方法，步驟如下：

A、構(gòu)建權(quán)利要求1-8任一所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的裝置；

B、裝置通過(guò)小便池(1)、進(jìn)液池(2)匯總尿液，進(jìn)入微生物燃料電池堆(3)；

C、微生物燃料電池堆(3)長(zhǎng)期連續(xù)流的條件下運(yùn)行，進(jìn)行發(fā)電，提供照明；

D、微生物燃料電池堆(3)通過(guò)脈沖驅(qū)動(dòng)定期補(bǔ)充燃料，裝置持續(xù)進(jìn)行運(yùn)行。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種尿液微生物燃料電池用于發(fā)電照明的方法，其特征在于：匯總的尿液pH值在6.4～8.4，溫度條件在19.5～22.5℃，尿液水力停留時(shí)間在1～3d。